机械能转化题解答举隅

初中生在解答有关机械能的题目时,往往会感到不知从什么方面入手,现举几例谈谈它们的解答方法.

一、机械能的转化情况分析题

方法：（1）分过程分析,找出特殊的位置；（2）先分析“变化”情况,再确定“转化”情况.

例1.（乌鲁木齐）如图,在空气阻力不计的情况下,一只皮球从高处由静止下落,被地面弹起后不能再回到原来的高度,在整个过程中：说明皮球机械能的转化情况.

解析：根据题目的情景,我们可以找到五个特殊位置：最高处、刚接触地面、压缩到形变最大、完全恢复原状、下一个最高处,由此可将整个过程分为四个过程：（1）皮球下落过程：重力势能转化为动能；（2）落地变形压缩过程：动能转化为弹性势能；（3）恢复形状反弹过程：弹性势能转化为动能；（4）皮球上升过程：动能转化为重力势能.

例2.直升飞机在空中匀速下降过程中,以下说法正确的是

（ ）

A.直升飞机的动能转化为重力势能

B.直升飞机的重力势能转化为动能

C.直升飞机的动能不变,机械能也不变

D.直升飞机的重力势能减小,机械能也减小

解析：部分学生看到题目中的下降后,轻易选出答案B.但仔细思考题目中的“匀速”这一条件,会发现此过程中的动能不变,答案B错,正确答案应选D.

二、机械能转化的守恒的应用问题

在机械能的转化过程中,若没有摩擦、空气阻力等则机械能的总量保持不变.这是机械能转化过程中的规律,在运用这个规律解题时,要注意前提条件是否满足及某种情况下机械能的形式.

例3.（浙江台州）小明分别沿三条路径滑到地面（如右图所示）,在不考虑空气阻力和摩擦的情况下,滑到地面时速度最大的路径是（ ）

A.1 B.2

C.3 D.都一样

解析：从三条路径滑下前,小明的机械能（即重力势能）相等,因为不考虑空气阻力和摩擦,所以滑到地面时的机械能（即动能）相等.在小明质量不变的情况下,到达地面时的速度相等.所以选D.

例4.（山东菏泽）甲乙两个长度相同的滑道,一个为凸形,一个为凹形,两个物体以相同的速度分别进入甲乙两个滑道,如图所示若不计滑道的摩擦,通过甲滑道用的时间为t甲,通过乙滑道用的时间为t乙,则（ ）

A.t甲等于t乙

B.t甲>t乙

C.t甲

D.无法比较t甲和t乙的大小

解析：解答此题的关键是比较出两次平均速度的大小.根据题目的条件,在某个滑道上运动时,物体的机械能总量是不变的.取甲滑道上除两端以外的其他任意一点与进入滑道时比较,因重力势能大,动能就小,所以速度也就小,整个过程的平均速度v甲小于进入滑道时的速度.对乙滑道而言,则相反,即v乙大于进入滑道时的速度.从而v甲t乙.

（作者单位 江苏省兴化市中堡中心校）