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判断机械能是否变化的情况
2013-12-13 21:41:42

判断机械能的变化情况，是历年中考的一个热点，要快速准确的解决这一类问题，必须要在掌握必要的基础知识的基础上，掌握解题的技巧和方法。

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、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。因为同一架飞机来说质量不变，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.在动能和势能的相互转化的过程中，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。

四.在动能和势能的相互转化的过程中，若考虑摩擦，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，分析哪些是变量，哪些是不变量，再利用规律和技巧解题。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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