Question

星期天，劉芳和張穎在公園里蕩秋千，發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象，請(qǐng)你幫她們探究其中的原因．

(1)劉芳坐在秋千上，張穎推了一下，秋千自動(dòng)地蕩來(lái)蕩去；但秋千擺動(dòng)的幅度卻越來(lái)越小，最終停了下來(lái)，要想讓秋千不停下來(lái)，就要有人不斷地推它．這是為什么？

(2)后來(lái)來(lái)了一位叔叔，他說(shuō)：“蕩秋千完全可以不用別人來(lái)推，蕩秋千的人自己就可以不停地蕩下去，并且可以使秋千越蕩越高．”說(shuō)完他站到秋千上，隨著秋千來(lái)回?cái)[動(dòng)，他適時(shí)地站起和蹲下，果然，秋千越蕩越高！這又是為什么呢？

Answer 1

答案：
解析：

在動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，若不考慮轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失，則機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒．但在實(shí)際轉(zhuǎn)化過(guò)程中，秋千要克服空氣阻力做功，即有能量損失．在判斷物體的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律時(shí)，只要搞清物體動(dòng)能、勢(shì)能及機(jī)械能大小決定的因素，就能得出正確的結(jié)論． 　　對(duì)某個(gè)確定的物體，它的動(dòng)能是否變化，要看它的速度大小是否發(fā)生變化；它的勢(shì)能是否發(fā)生變化，要看它的高度是否發(fā)生變化；對(duì)于物體的機(jī)械能是否發(fā)生變化，要看物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和是否發(fā)生變化，或者可以看有沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能(例如電能等)或其他形式的能轉(zhuǎn)化成物體的機(jī)械能．如果沒(méi)有物體的機(jī)械能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)化，則物體的機(jī)械能不變． 　　探究：(1)秋千蕩來(lái)蕩去的過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化：在向上蕩的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；在向下蕩的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．但機(jī)械能的總量卻在不斷地減小，原因是在上述過(guò)程中，秋千受到空氣的阻力，克服阻力做功要消耗一部分機(jī)械能，使之轉(zhuǎn)化為其他形式的能量．因此，隨著機(jī)械能的減小，秋千擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小，最終停了下來(lái)，而要使秋千繼續(xù)蕩下去，就要不斷地補(bǔ)充能量． 　　(2)秋千向上蕩時(shí)，人站起，提高自身重心的位置，使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加；秋千向下蕩時(shí)，人蹲下，降低自身重心的位置，把更多的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．人在每次站起的過(guò)程中做了功，使整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增加，所以秋千會(huì)越蕩越高．