机械能动能重力势能的关系

【专家解说】：机械能 开放分类： 物理 机械能是动能与部分势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是高度和质量；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。动能与势能可相互转化。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。 机械能守恒指：物体动能与势能的变化量相等，也就是动能的增加或减少等于势能的减少或增加。 动能 风吹着帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功；运动着的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．流动的空气和水，运动的钢球，它们能够做功，它们都具有能量。空气、水、钢球是由于运动而能够做功的，它们具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 动能的大小跟哪些因素有关呢？ 实验 让钢球从斜面上滚下，打到一个小木块上， 推动木块做功．让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远．换 用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远． 同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度越大，把木块推 得越远．在滚下速度相同时，钢球的质量越大，把木块推得越远． 实验结果表明，钢球的质量越大，它运动的速度越大，把木块推得越 远，对木块做的功越多，表示钢球的动能越大．因此，运动物体的速度越 大，质量越大，动能就越大． 势能 人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里。重锤是由于被举高而能够做功的，举高的物体具有的能量叫重力势能。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。被举高的重锤具有重力势能。重锤的质量越大，被举得越高，下落时做的功越多，表示重锤的重力势能越大。 射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去．被 压缩的弹簧在放松后能把压在上面的砝码举起．弓和弹簧都是 由于发生弹性形变而能够做功的，发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性 势能．物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大． 机械能 动能和势能统称为机械能．一个物体可以既有动能，又有势 能，例如，飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而具 有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总机械能．机械能是最 常见的一种形式的能量． 前面说过，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大，因 此，能量的大小可以用做功的多少来衡量．动能、势能或机械能的单位跟 功的单位相同，也是焦耳．例如我们说在空中飞行的一个球的重力势能是 5 焦，动能是4 焦，球的机械能则为9 焦． 想想议议 举起的重锤落下时能把木桩打入地里，举高的重锤具有重 力势能．高山上有一块大石头，稳稳地在那里，它有没有重力势能？说一 说你的看法． 物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变．如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变． 机械能守恒首先由伽利略提出，他做出斜面实验，在斜面左端下滑的物体如果不受阻力作用它会运动到同样高度的另一端。