应更深入理解高一物理机械能守恒的内涵
教材中机械能守恒定律的表述为:在只有重力或弹力做功的情形下,研究对象内的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量维持不变。这是机械能守恒定律的最常见情形,在重力、弹性势能和动能的相互转化中,只有重力、弹力做功的情况。
在理解上,不要出现偏差,要逐字去理解。机械能守恒定律的前提条件是只有重力或弹力做功,而不是只收到重力和弹力。可以受到其他的力的作用,只要这些力在研究时间段内不做功,机械能也是守恒的。比如,在水平面上光滑的圆形轨道上一直做匀速圆周运动的物体,虽然轨道对物体有支持力(水平方向),不过该力失重指向圆心,不做功,其机械能总量一直保持不变,即机械能守恒。
一般来说,机械能守恒定律是在研究多个物体构成的系统,如果有其他的力做功,不过代数和为零,那么系统机械能也是守恒的。一个非常典型的案例,就是滑轮挂着两个物体,质量大的由静止下滑,质量小的有静止被拉高。这个过程中,绳子的拉力是显然做功的,不过对两者所做的功的代数和为零。力的大小始终相等,位移大小也相等,运动方向相反,功一个是正功,一个是负功。
学习和掌握机械能守恒的使用条件,要从能量转化和功能原理的角度来更进一步理解,这样更能抓住机械能守恒条件的本质,在做作业和考试时也能更好的使用机械能守恒定律来解题。推荐大家到高中物理网看王尚老师的授课视频,免费的,用十道例题对机械能守恒定律的解题使用、技巧与常见陷阱进行了系统的讲解。
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