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高一物理机械能守恒怎么学

发布时间:2023-03-05 14:20:03

A. 高一物理 机械能守恒定律

机械能守恒定律是指在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
机械能守恒定律(law
of
conservation
of
mechanical
energy)动力学中的基本定律,即任何物体系统如无外力做功或外力做功之和为零,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
这个定律的简化说法为:质点(或质点系)在势场中运动时,其动能和势能的和保持不变;或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的变化。这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。如图所示,若不考虑一切阻力与能量损失,滚摆只受重力作用,在此理想情况下,重力势能与动能相互转化,而机械能不变,滚摆将不断上下运动。
机械能守恒条件是:
只有重力(或弹力)所做的功。【即不考虑空气阻力及因其他摩擦产生热而损失能量,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如说把丢失的能量给补回来,
从功能关系式中的
W除G外=△E机
可知:更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
如何区分机械能是否改变
由“机械能=动能+势能”判断:若速度和高度不变,质量减小,动能减小,重力势能减小,机械能减小;若质量和速度不变,高度减小,动能不变,重力势能减小,机械能减小。
我举两个例子帮助你理解:
第一个例子是对单个物体的分析:
你有个木块:你推他一段距离,显然是你推他的力对他做功,然后转化为他的动能。所以机械能守恒,你的力做的功=物块得到的动能(假设水平,理想状态,初速为0),所以守恒。
第二个例子:
你有一个木块,然后木块在木板上,摩擦系数为u。咱们把这个木板和木块看成一个系统。这时候当你推这个木板的时候,也可以理解为你对这个系统做功。但是这个系统的总能量不是你给木板的力乘以距离,因为在这个系统的内部,木块与木板之间存在滑动摩擦力,摩擦力也参与了做功,它消耗了你对这个系统的做功。所以这个系统的动能不等于你给他做的功。(因此机械能不守恒)
至于重力那个部分,其实并不是重点。比较典型的就是系统内部存在摩擦力做功,只要存在,一般都不守恒。

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