材料一:研究发现,当只有重力做功的时候,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。
现有一小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
材料二:进一步研究发现,动能Ek的大小与物体质量m和速度v的具体关系为:;重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为:Ep=mgh。
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?
过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行起,就再没有任何装置为它提供动力了。从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能,过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的重力势能不断减小,动能不断增大,由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示),像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。