機械能考點歸納

管志會

機械能是初中物理的重要組成部分，也是中考的重點和熱點。中考主要考查動能和勢能的變化情況以及動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化等。下面分析該部分的知識點并舉例說明。

考點1：判斷動能、勢能大小的變化情況

例1 （2021·廣西·桂林）高空墜物危害大，就算一個蘋果從十層高樓自由落下都可能把汽車玻璃砸爛。下列說法正確的是（）。

A.運動的蘋果具有動能

B.高空的蘋果沒有重力勢能

C.下落過程中蘋果的動能減小

D.下落過程中蘋果的重力勢能增大

解析：運動的蘋果，具有一定的速度，具有動能，故A正確;高空的蘋果具有一定的高度和質(zhì)量，有重力勢能，故B錯誤;一個蘋果從十層高樓自由落下，它的質(zhì)量不變，速度增加，高度減小，所以其動能增加，重力勢能減小，故C、D錯誤。答案：A。

小結(jié)：動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大;速度一定時，質(zhì)量越大，動能越大。重力勢能的大小與質(zhì)量、高度有關(guān)。高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大;質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大。動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，所以機械能隨動能和勢能的變化而變化。

考點2：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

在不計能量損失，質(zhì)量不變的條件下，物體的動能、勢能轉(zhuǎn)化如下圖所示：

例2 （2021·湖南·張家界）張家界大峽谷玻璃橋高空蹦極體驗項目正式對公眾開放，不考慮空氣阻力，關(guān)于人在蹦極下降過程中的能量分析，下列選項中正確的是（）。

A.彈性繩繃直前，人的重力勢能減小，動能增大，機械能增大

B.彈性繩剛好繃直時，人的重力勢能最小，動能最大

C.下降到最低點的過程中人的機械能守恒

D.下降到最低點時，人的重力勢能最小，彈性繩的彈性勢能最大

解析：彈性繩繃直前，人在重力的作用下向下做加速運動，人的質(zhì)量不變，高度變小，人的重力勢能減小，人的質(zhì)量不變，速度變大，動能增大，不計空氣阻力，人的機械能是守恒的，保持不變，故A錯誤;彈性繩剛好繃直時，人繼續(xù)向下運動，人的重力大于彈性繩的彈力，向下做加速運動，當(dāng)彈力等于人的重力時，速度最大，動能最大，故B錯誤;下降到最低點的過程中，人的機械能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能，所以人的機械能不守恒，故C錯誤;下降到最低點時，高度最小，所以人的重力勢能最小，此時彈性繩發(fā)生的形變程度最大，彈性繩的彈性勢能最大，故D正確。答案：D。

小結(jié)：解決這類問題要注意：題目中如有“不計阻力”“光滑”“自由”等詞語，則該物體的機械能就不會變化，即機械能守恒;題目中如有“勻速”“平衡力”等詞語，若物體質(zhì)量不變，則物體的動能就一定不變，機械能的變化只決定于重力勢能的變化情況，若物體質(zhì)量改變，則動能、勢能一定改變，即機械能不守恒。

（作者單位：河北省興隆縣青松嶺鎮(zhèn)中學(xué)）