思考探究 1.在伽利略的斜面实验中,小球从释放点到另一侧斜面最高点 的过程中,能量怎样变化?总能量遵循什么规律? 答案:小球从释放点到斜面底部的过程中,势能逐渐转化为动能; 小球由斜面底部沿另一侧斜面上升时,动能又逐渐转化为势能。 小球运动的过程中,总能量守恒。 2.在伽利略的斜面实验中,若空气阻力和摩擦力不能忽略,那么 人们寻找的守恒量还存在吗? 答案:在伽利略斜面实验中,若考虑空气阻力和摩擦力,小球沿另 一侧上升的高度比释放点的高度要低一些。 因为小球在运动过程中, 有一部分机械能转化为内能,机械能的数值在不断减小,好像是守恒 量不存在了;但是内能不断增加,机械能和内能的总量是保持不变的, 这时的守恒量应该是机械能与内能之和。 因此守恒量仍然是存在的, 只不过不再是机械能守恒了。
预习交流 2 下面几幅图片中人或机械做了功的有哪几幅?做功的大小与哪 些因素有关?
提示:人推小车运动,人对小车做了功;人推汽车,汽车没动,人对 汽车没做功;起重机吊起货物,起重机对货物做了功。根据功的定义 式可知,做功的大小与力以及在力的方向上的位移的大小有关。
2.正功和负功 力 F 与位移 l 方向的夹角为 α,则根据功的公式 W=Flcos α 可知: π (1)当 α= 时,cos α=0,W=0。表示力 F 的方向跟位移 l 的方向 垂直时,力 F 不做功。 π α < (2)当_________ 时,cos α>0,W>0。表示力 F 对物体做正功。 π 2 <α≤π (3)当_____________ 时,cos α<0,W<0。表示力 F 对物体做负功, 2 也可以说物体克服力 F 做功。 3.合力的功 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合 力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。 预习交流 3 总功指物体受到的所有力对物体做功的总和,物体的合力不做 功,是否意味着它所受到的所有外力都不做功呢? 提示:不是。总功为零可能是各力都不做功,也可能是有的做正 功,有的做负功,它们做功的代数和北部海域发生过里氏 9.0 级地震并引发海啸,造成重大人 员伤亡和财产损失。 地震震中位于宫城县以东太平洋海域,震源深度 20 公里。 东京有强烈震感。 地震引发的海啸影响到太平洋沿岸的大 部分地区。 地震造成日本福岛第一核电站 1~4 号机组发生核泄漏事 故。 巨浪呼啸,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着 岸边的城市和村庄,瞬时人们都消失在巨浪之中。 港口所有设施、 被 震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空。 事后,海滩上一片狼藉, 到处是残木破板和人畜尸体。 地震海啸给人类带来的灾难是十分巨 大的……试查阅有关资料,谈一谈此次海啸中存在哪些能量。 简答:(1)地震波的能量产生于弹性岩石的震动;(2)高速的巨浪 具有很大的动能和势能。
