题文

2005年6月，广西梧州地区发生了洪涝灾害，国家启动应急救援措施，向该地区空投一批救援物资．若空投物资先加速后匀速下落，那么在加速下落阶段，物资的动能将 ______，机械能 ______．（填“增大”、“不变”或“减小”）

题型：填空题  难度：中档

答案

在整个下落的过程中，物体质量都没有发生变化． 当物体加速下落时，质量一定，速度变大，所以物体动能增大了． 由于物体下落的过程中，要克服空气的摩擦力做功，所以物体机械能减小了，转化为与空气摩擦产生的内能． 故答案为：增大，减小．

据专家权威分析，试题“2005年6月，广西梧州地区发生了洪涝灾害，国家启动应急救援措施，..”主要考查你对  动能大小的比较，机械能转化与守恒，机械能与其他形式能量的转化  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

动能大小的比较机械能转化与守恒机械能与其他形式能量的转化

考点名称：动能大小的比较

• 影响动能大小的因素：
  

  判断物体是否具有动能的方法	看此物体是否运动，若物体是运动的则它必定具有动能
  实例	航行的帆船，急流的河水，飞行的小鸟
  比较大小的方法	相同质量时比较速度，相同速度时比质量，不能忽略其中任何一个因素
  （1）速度相同时，质量越大的物体，具有的动能就越多； （2）质量相同时，物体的速度越大，具有的动能就越多；

• 控制变量法研究影响动能大小的因素：
       “控制变量法”是研究物理问题最常用的一种方法。影响动能大小的因素不止一个，要研究与其中一个因素的关系时，应该保证其他因素不变。要研究动能的大小与质量的关系时，应保证小球在平面上具有相同的速度。把质量不同的小球放在斜面的同一高度可以使小球在到达平面时具有相同的速度。“控制变量法”便于研究物体的动能的大小与物体质量的关系。
  例1如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
  
  (1)实验中通过观察_____的大小，来判断小球动能的大小。
  (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是_____________。
  (3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
  表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
  
  表二（钢球质量为m=100g）
  
  分析这两组数据可以得出：_________对物体的动能影响较大。依据是_________________。
  解析：(1)实验中动能的大小是通过观察木块被小球撞击后滑行的距离多少来衡量的，这是利用了转换法。
  (2)研究动能大小与质量的关系时，只要让小球从同一高度自由滚下，小球撞击时的速度不变，这是利用了控制变量法。
  (3)分析表中数据可知，质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍，所以说速度对动能大小的变化影响较大。
  
  答案：(1)木块滑行的距离
  (2)让小球从同一高度自由滚下
  (3)速度   质量增加一倍，动能变为原来的两倍，速度增加一倍，动能变为原来的四倍，因此速度对动能大小的变化影响较大

考点名称：机械能转化与守恒

• 机械能定义：
  动能与势能之和称为机械能。
  
  机械能守恒：
  动能与势能之间是可以相互转化的，即动能可以转化成势能，势能也可以转化成动能。在只有动能与势能转化的过程中，机械能的总量保持不变。如图：卫星绕地球转动时，由于太空是真空，动能和势能相互转化，机械能不变。
  
  规律总结：在只有重力、引力、弹力做功时，机械能是守恒的，其他力做功，机械能不守恒。

• 机械能间的转化：
  (1)动能和重力势能可以相互转化。
  ①动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处的高度增加；
  ②重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小，速度增大。
  
  (2)动能和弹性势能可以相互转化。
  ①动能转化为弹性势能的标志是速度减小，形变增大；
  ②弹性势能转化为动能的标志是动能增大，形变减小；
  ③动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。
  
  (3)在动能和势能相互转化的过程中，若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充，机械能的总和保持不变，机械能守恒。
  
  (4)机械能也可以转化为其他形式的能量。

• 对能量转化的理解：
  (1)分析某个物体在物理变化的过程中机械能的大小发生改变与否时，应全面考虑。即同时考虑动能、重力势能、弹性势能的变化情况。
  
  (2)物体储存能量时，物体具有做功的本领，物体损失能量时，就说物体正在做功。
  
  (3)物体对外界做功时，物体的能量减小。
  
  (4)外界对物体做功时，物体的能量增加。

• 滚摆：
      滚摆又称麦克斯韦摆，它是在学习机械能时，常用来演示重力势能和动能之间相互转化的仪器，如图。
  
      做滚摆实验时，先调整悬绳，使摆轮处于水平最低位置，然后转动摆轮，使悬绳均匀地绕在摆轮的轴上，直至摆轮上升到悬绳的最上部，并且保持摆轮的轴与水平地面平行。此时，摆轮具有一定的重力势能，而动能为零。当由静止释放摆轮，在重力和悬绳拉力的共同作用下，摆轮边旋转，边下降，摆轮的重力势能不断减少，转化成摆轮的动能。当悬线全部伸开时，摆轮的重力势能不再减少，摆轮的动能达到最大值。由于惯性，摆轮继续旋转，摆轮轴又开始把绳绕在轴上，使摆轮开始上升，随着重力势能的增加，动能不断减少，动能转化为势能。直到上升到开始位置，摆轮停止转动，停止上升。接着又开始新的一轮下降、上升…… 实际上，摆轮每次下降后再上升都不会上升到前一次的高度，这是摩擦力、空气阻力等作用的结果，使一部分机械能转化为内能。

  水能及其利用：
      水能及其利用流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。
      瀑布的水向下流时(如图)，它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石，并且以很大的速度冲刷土壤。