物理 第 14講 機械能 【 例 】 擲實心球是某市的中考體育加試項目之一。擲出去的實心球從 a 處出手后 ， 在空中運動的軌跡如圖所示 ， 球最終停在水平地面 e點處 (不計 空氣阻力 )。則實心球 ( ) A 在 a處重力勢能最小 B 在 b處動能為零 C 在 a、 b、 c三處的機械能相等 D 在 d處動能為零 C 【 點撥 】 重力勢能的大小與物體的質(zhì)量、高度有關(guān) ， 據(jù)圖可知 hb ha hc hd he 0， d、 e兩點高度最小 ， 重力勢能最小；球在 b點時 ， 豎直方 向是靜止的 ， 但在水平方向上仍有速度 ， 所以此時的動能不是零；不計 空氣阻力 ， 即說明球在空中的機械能是守恒的 ， 在 a、 b、 c三處的機械能 相等。球到達 d點后沒有靜止 ， 仍然向前滾動 ， 所以動能不是零；球到達 e點 ， 機械能為零。 【 方法歸納 】 (1)分析動能、勢能轉(zhuǎn)化的一般步驟： a 分析要研究的對象和所要研究的過程。 b 分析物體在初始狀態(tài)的位置、速度、形變情況。 c 分析物體在最終狀態(tài)的位置、速度、形變情況。 d 根據(jù)動能、勢能的影響因素判定物體動能、勢能的變化情況。 (2)在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中 ， 機械能守恒。機械能內(nèi)部轉(zhuǎn)化情 況可用下圖判斷： (不計能量損失、物體質(zhì)量不變 ) (3)如果計算摩擦和阻力 ， 機械能不守恒 ， 如火箭發(fā)射 ， 從滑梯滑下等。 1 轉(zhuǎn)換法的應用：物體動能的大小是通過 來 反映。 2 選擇同一個小球進行實驗 ， 目的是便于控制小球的 _相同。 3 讓不同的小球從斜面的同一高度釋放 ， 目的是讓小球到達斜面底部的 _相同。 4 控制變量法的應用：控制速度一定 ， 探究動能與 _的關(guān)系?？?制質(zhì)量一定 ， 探究動能與 的關(guān)系。 5 如本實驗中水平面絕對光滑 ， 本實驗將 _達到實驗目的 ， 原因是 。 6 注意：實驗中要保持小球的運動路線與木塊的中心在同一條直線上。 7 實驗結(jié)論。 小球撞擊木塊前進的距離 質(zhì)量 速度 質(zhì)量 運動速度 不能 小球?qū)⒃诠饣矫孀鰟蛩僦本€運動 【 例 】 (2015， 棗莊 )為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān) ， 同學們設 計了如圖甲、乙所示的實驗裝置來進行實驗。 (1)圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從 B處由靜止自由釋放 ， 然 后分別撞擊放在同一水平面上的同一木塊 ， 木塊在水平面運動一段距離后 靜止時的情景。 據(jù)此你能得出的結(jié)論是 。 在運動速度相同時 ， 物體質(zhì)量越大 ， 動能越大 (2)圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從 A、 B處由靜止自 由釋放 ， 然后分別撞擊放在同一水平面上的同一木塊 ， 木塊在水平面運 動一段距離后靜止時的情景。據(jù)此你能得出的結(jié)論是 在物體質(zhì)量相同時 ， 物體運動速度越大 ， 動能越大。 (3)本實驗裝置的水平面如果絕對光滑 ， 還能得出結(jié)論嗎？ _。理由 是 。 不能 木塊在水平面上將一直勻速直線運動下去 (4)實驗后 ， 同學們聯(lián)想到在許多交通事故中 ， 造成安全隱患的因素有汽 車的 “ 超載 ” 與 “ 超速 ” ， 進一步想知道 ， 在影響物體動能大小的因素中 ， 哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進行了實驗測定 ， 得到的數(shù)據(jù) 如下表。 為了探究 “ 超載 ” 安全隱患 ， 應選擇 兩個序號的實驗進行比較 。 為了探究 “ 超速 ” 安全隱患 ， 應選擇 兩個序號的實驗進行比 較。 分析表格中對應的實驗數(shù)據(jù)可知： _速度 _對物體的動能影響更大 ， 當發(fā)生交通事故時 ， 由此造成的危害更嚴重。 1、 3 1、 2 【 拓展設問 】 (5)該實驗應用的兩種研究方法： 、 。 (6)小明在準備器材時 ， 有兩塊相同長度的光滑長木板 A和粗糙長木板 B ， 為了使實驗順利進行 ， 小明應選擇長木板 _(填 “ A”或 “ B”)較好。 (7)在實驗中將兩個質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度靜止釋放 ， 其目 的是 。 控制變量法 轉(zhuǎn)換法 B 使小球到達斜面底部的速度相同