中考冲刺:一个滑雪的人沿山坡加速滑下,在这个过程中人的机械能如何变化?
来看一道特别容易出错的题目。一个滑雪的人沿山坡加速滑下,在这个过程中人的机械能如何变化?下面老师通过四类同学的分析视角来看一下这道题目。
·第一类同学认为机械能包括两类,是动能和势能,而这里主要是重力势能。人在整个滑行的过程中动力势能是变小的,因为高度变低了,而动能是增大的,因为是加速,一个减小一个增大,机械能是它们的之和,所以不知道它们的减小的量和增大的量是否相等,所以应该是无法确定。
·第二类同学认为在整个过程中动能之所以增加是因为重力势能减小了,减小的重力势能转变为动能了,所以整个过程是保持一个机械能守恒的过程,只是把重力势能转换成动能了,所以在整个过程是保持不变的,机械能是保持不变的。
·第三类同学认为这个系统不满足机械能守恒的条件,机械能守恒的条件是只有动能和势能相互转化,但是在这个过程中很明显滑雪板与地面之间有摩擦力,摩擦力在整个过程中会消耗能量与地面有摩擦生热,所以有一个机械能的损耗损失。既然有机械能损失,在整个过程中机械能就是减小的,所以应该选择b选项。
很明显看到第三类比第二类同学考察思考的更全面了。
·第四类同学认为整个系统确实是机械能不守恒的,为什么?一方面摩擦力会导致有一部分机械能转换为其他能,也就是内能,其他能摩擦生热,所以导致机械能会损耗降低。但是人拿着滑雪杆撑地的时候会让人的能量转化为整个装置的机械能或者是动能,这样是给整个装置整个系统增加机械能的过程。
也就是说在这个时候有一部分化学能会转化为机械能,这个大小也是不能确定的,这能使机械能增大,一个是机械能减小,一个是机械能增大,而它们的大小无法确定,所以最终应该选择d选项。
所以很明显看到这四类同学之后一位同学比一位同学比上一位同学思考的更深入一些,最终的答案也应该是选择d选项。
·第二类同学和第三类同学都是错的,第四类同学是正确的,在第一类同学虽然答案选择的方法是正确的,但是思考问题太简单、不深入,没有真正掌握这个问题的精髓,虽然侥幸这道题答对了,但是如果这道题目更换一种说法、变换一种形式很容易出错。
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