Question

在空氣阻力不計的情況下，一只皮球從高處由靜止下落，被地面彈起后不能再回到原來的高度，在整個過程中；

（1）說明皮球機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。

（2）指出皮球在哪幾個位置時的動能為零。

（3）分析皮球不能回到原來高度的原因。

 

Answer 1

【答案】

（1）①加速下落過程：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．

②落地彈性壓縮過程：動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能．

③恢復(fù)形狀反彈過程：彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能．

④減速上升過程：動能轉(zhuǎn)化為重力勢能．

（2）皮球在以下三個位置時動能為零（速度大小為零）：①球在高處將指時；②小球落地彈性壓縮最大時；③上升到最大高度時．

（3）盡管不計空氣阻力，但在落地撞擊地面時，球的彈性壓縮和恢復(fù)形狀的過程中，有一部分機(jī)械能將轉(zhuǎn)化成其它能量，造成機(jī)械能損失，所以皮球不能回到原來高度．

【解析】（1）皮球從手中下落時重力勢能最大，下落過程中重力勢能減小動能變大，剛接觸地面動能減小彈性勢能增大；被彈起時彈性勢能最大，彈性勢能轉(zhuǎn)化成動能皮球彈起，在上升過程中，動能減小轉(zhuǎn)化成重力勢能．（2）①皮球在升到最高點靜止時動能為零；②皮球落到最低點動能全部轉(zhuǎn)化成彈性勢能時動能為零；③小球彈起，且上升到最大高度時．（3）其實，球被地面彈起后不能再回到原來的高度，是因為碰撞生熱消耗了機(jī)械能

思路分析: （1）皮球在下落、彈起的整個過程中，先后發(fā)生狀態(tài)的變化是：球在高處靜止──加速下落──落地變形──恢復(fù)原狀反彈──減速上升．

（2）皮球在下落、上升過程中的空氣阻力不計，但是在彈性壓縮和恢復(fù)原狀的過程中，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

試題點評：關(guān)于能的轉(zhuǎn)化要牢牢把握能的定義，根據(jù)定義和物體所處的狀態(tài)來判斷能的轉(zhuǎn)化，如果在能的轉(zhuǎn)化過程中有能的消耗，機(jī)械能不會守恒．