学生物理问题

文/王尚/高中物理网

机械能守恒定律内容

在只有重力或弹力做功的物理系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能能够保持不变。
机械能不是一种能量,而是动能+弹性势能+重力势能;为其三者之和。

机械能守恒定律物理公式

Ek+E重+E弹=恒定量;或者写成Ep+Ek=Ep’+Ek’(其中Ep包括重力势能和弹性势能);机械能守恒定律我们还可以这样表述。ΔEp+ΔEk=0;ΔE1+ΔE2=0;∑E增=∑E减。

机械能守恒定律前提条件

在只有重力、弹力做功的前提条件下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。

机械能守恒定律使用步骤

(1)确定研究对象和研究过程和始末状态。
(2)判断机械能是否守恒,规定好零势能面。
(3)如果守恒,选择上述的一种表达式,列式始末状态的能量方程。
(4)带入题中数据进行计算。

从功能关系看机械能守恒定律

从功能关系看,机械能守恒的条件是“系统外力不做功,系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力(重力或弹簧的弹力)是否做功无关,因为重力或弹簧弹力是否做功只是决定系统内是否发生动能和势能的相互转化,做功与否都不会改变系统机械能总量。
此可知,如果系统内各物体所受的所有力(包括重力和弹力)都不做功,则各物体的动能和势能均保持不变,动能和势能也不发生相互转化,此时质点组(或系统)的机械能也是守恒的;这是机械能守恒的特例。
如在水平面上光滑的圆形轨道上做匀速圆周运动的物体,虽然轨道对物体提供水平方向始终指向圆心的向心力作用,但对物体始终不做功,其机械能总量保持不变,故系统的机械能也是守恒的。
机械能守恒定律是动能定理的推广和应用,同时也是在为研究动量问题做前期准备。
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文/王尚,北京西城物理教师,微信teacherws
参考文献http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43172.html

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