動(dòng)能和勢(shì)能,動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
a、在空中飛行的小鳥,因?yàn)樗軌蜃龉Γ运哂心?br> b、舉高的重錘,因?yàn)樗幱陟o止?fàn)顟B(tài),沒有做功,所以它不具有能
c、甲車比乙車的速度大,所以甲車的動(dòng)能一定比乙車的動(dòng)能大
d、甲錘的高度比乙錘的高度大,所以甲錘的勢(shì)能一定比乙錘的勢(shì)能大
解析:本題是關(guān)于能的要領(lǐng)的判斷問題。根據(jù)能的概念,只強(qiáng)調(diào)物體具有做功的本領(lǐng),不強(qiáng)調(diào)在什么時(shí)候,什么地點(diǎn)做功。又知?jiǎng)幽艿拇笮∨c物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和舉的高度有關(guān),只強(qiáng)調(diào)其中一個(gè)因素都是不正確的。因此應(yīng)選a。
例2.火箭在大氣層里加速上升的過程中,若不考慮質(zhì)量的變化,其( )
a、機(jī)械能減少,內(nèi)能增加 b、機(jī)械能增加,內(nèi)能減少
c、機(jī)械能與內(nèi)能都增加 d、機(jī)械能不變,內(nèi)能增加
解析:本題是關(guān)于識(shí)別機(jī)械能、內(nèi)能大小變化的問題。根據(jù)機(jī)械能的定義,知物體的動(dòng)能和勢(shì)能總和為物體的總機(jī)械能。火箭在大氣層里加速上升的過程中,其質(zhì)量未變(損耗的燃料不計(jì)),運(yùn)動(dòng)速度越來越大,離地面 的位置越來越遠(yuǎn),則其動(dòng)能增加,重力勢(shì)能也增加;由于火箭是在大氣層中加速,因此,火箭與大氣相摩擦而生熱,使得火箭外殼溫度升高,其內(nèi)能也增加。所以,火箭在大氣層中加速上升的過程中,機(jī)械能增加,內(nèi)能也增 加。因此應(yīng)選c。
例3.物體在平衡力作用下,下列說法正確的是( )
a、物體的機(jī)械能一定不變 b、物體的機(jī)械能一定增加
c、物體的機(jī)械能一定減少 d、以上說法都不對(duì)
解析:物體在平衡力的作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果保持靜止?fàn)顟B(tài),機(jī)械能不變。如果保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就有多種情況,當(dāng)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的高度和速度都不變,那么它的動(dòng)能和勢(shì)能也不變,所以機(jī)械能不變;當(dāng)物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然速度不變,動(dòng)能不變,但物體位置升高,勢(shì)能增加,所以機(jī)械能增加;當(dāng)物體向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然速度不變,動(dòng)能不變,但物體高度降低,勢(shì)能減小,所以機(jī)械能減小。因此應(yīng)選d。
例4.如圖1所示,天花板上掛一個(gè)單擺,放手后擺球沿弧 來回?cái)[動(dòng)。若在 點(diǎn)釘一枚釘子,當(dāng)擺球從 點(diǎn)擺到 點(diǎn)時(shí),繩子被釘子擋住。則小球在左側(cè)升高的高度將( )
a、高于 點(diǎn) b、低于 點(diǎn) c、與 點(diǎn)等高 d、無法 判斷
解析:木板上掛一個(gè)單擺,放物后擺球沿弧 來回?cái)[動(dòng),因?yàn)?、 兩點(diǎn)的高度相同,說明擺球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。若在 點(diǎn)釘一枚釘子,當(dāng)擺球從 點(diǎn)擺到 點(diǎn)時(shí),雖然繩子被釘子擋住,但是擺球由于慣性繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),只是擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡是在以 點(diǎn)為圓心,以 為半徑的圓弧上,如圖2所示。在沿圓弧上升的過程中,擺球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,而它的機(jī)械能沒有轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,即擺球的機(jī)械能守恒。所以擺球在右側(cè)升高的高度與 點(diǎn)等高。因此選c。