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判断机械能是否变化的方法

2013-02-23 07:10:36| 分类：物理教学 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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判断机械能是否变化的方法

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判断机械能是否变化的方法

判断机械能是否变化的方法
甘肃省正宁县周家初中　张　超　侯富存

机械能包含动能、重力势能和弹性势能。重力做功使重力势能与动能相互转化；弹簧弹力做功使动能和弹性势能相互转化；重力和弹簧弹力同时做功，使动能、弹性势能和重力势能三者间相互转化，机械能总量不变。除此之外其他任何外力对物体做了功，物体所具有的机械能都要改变。判断机械能的变化情况，是中考的一个热点，又是物理学习的重点之一。

一、由“机械能=动能+势能”判断

若速度和高度不变，质量减小，动能减小，重力势能减小，机械能减小；若质量和速度不变，高度减小，动能不变，重力势能减小，机械能减小。

例1.直升飞机在空中匀速下降的过程中，以下说法正确的是：（）

A.直升飞机的动能不变，机械能也不变；

B.直升飞机的重力势能减小，机械能也减小；

C.直升飞机的动能转化为重力势能；

D.直升飞机的重力势能转化为动能。

解析：这道题涉及到决定动能、重力势能的因素和机械能是动能和势能的总和以及能量转化的知识。因为同一架飞机质量不变，匀速运动的飞机速度没有变，所以动能没有变，随着飞机的下降，高度减小，重力势能减小，由于“机械能=动能+势能”，则机械能减小。故正确答案选B。

二、外力对物体做功，也由“机械能=动能+势能”来判断

若质量和速度不变，高度增加，动能不变，重力势能增大，机械能增大。

例2.起重机竖直方向匀速吊起某一重物G，在这一过程中，物体的：（）

A.动能增加，重力势能减小，机械能不变；

B.动能不变，重力势能增加，机械能增加；

C.动能减小，重力势能增加，机械能不变；

D.动能减小，重力势能不变，机械能减小。

解析：本题主要考查影响动能和势能大小的因素，由于起重机吊物体是沿竖直方向匀速上升，质量和速度不变，动能不变；但由于起重机吊起物体，使物体逐渐升高，起重机克服了物体的重力做功，它的重力势能会越来越大，由于机械能等于不变的动能和增大的重力势能之和，故正确答案选B。

三、根据题中的关键词语判断

在涉及动能和势能的相互转化问题中，如果题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦，则机械能不变

例3.一个小孩从公园光滑的滑梯的顶端滑到底端，对于机械能的变化情况，下列说法正确的是（）

A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小；

B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小；

C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加；

D. 重力势能减小，动能增加，机械能不变。

解析：小孩是从“光滑”的滑梯的顶端滑到底端，说明不计摩擦，则机械能不变，又因为物体由“顶端”到“底端”，它的重力势能减小了，所以动能就增大了。故可判断正确答案为D。

在涉及动能和势能的相互转化的问题中，若题中说明考虑摩擦，则机械能减小

例4.滚摆运动过程中，每次上升的高度逐渐降低，对此以下说法错误的是：（）

A.滚摆运动到最高处时，动能为零；

B. 滚摆下落过程中重力势能转变成动能；

C. 滚摆运动过程中克服阻力做功，机械能不断的减小；

D. 滚摆运动过程中重力势能不变。

解析：滚摆运动过程中，在最高点时，速度等于零，此时，滚摆的重力势能最大，动能最小；滚摆在上升的过程中，动能转化为重力势能；在下降过程中，由于滚摆要不断的克服摩擦阻力做功，所以滚摆的机械能减小，因此，A、B、C都是正确的，故本题应选答案D。

可见，对于判断机械能是否变化这一类问题，要紧扣题中的关键字、词，还要分析哪些能量的影响因素发生了变化，哪些能量的影响因素没有发生变化，再利用机械能的影响因素知识及机械能守恒知识进行分析解题。在解题过程中要认真思考总结，方能达到举一反三、触类旁通的效果。

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