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物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能,勢能可以是引力勢能、彈性勢能等。只有在重力(或彈簧的彈力)做功的情形下,物體的重力勢能(或彈性勢能)和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但總機械能保持不變。下面小編整理的高三物理一輪復習要點:機械能守恒,供參考。
機械能守恒表達式
在只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,但機械能保持不變。其數(shù)學表達式可以有以下兩種形式:
2.△Ek=-△Ep
機械能守恒的條件
只有系統(tǒng)內(nèi)的彈力或重力所做的功,而且是系統(tǒng)內(nèi)機械能守恒。一般做題的時候好多是機械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如說把丟失的能量給補回來,
從功能關(guān)系式中的 WF外=△E機 可知:更廣義的機械能守恒條件應(yīng)是系統(tǒng)外的力所做的功為零。
當系統(tǒng)不受外力或所受外力做功之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變,叫動量守恒定律。
當只有動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)相互轉(zhuǎn)換時,機械能才守恒。
守恒方法
(1)做功條件分析法:
當發(fā)生動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化時,只有重力做功,當發(fā)生動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化時,只有彈力做功,其他力均不做功,則系統(tǒng)的機械能守恒。
(2)能量轉(zhuǎn)換分析法:
若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動能和重力勢能及彈性勢能的轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞,機械能也沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如沒有內(nèi)能的增加,比如溫度升高),則系統(tǒng)的機械能守恒。
(3)增減情況分析法:
若系統(tǒng)的動能與勢能均增加或均減少,則系統(tǒng)的機械能不守恒:若系統(tǒng)的動能或勢能不變,而勢能或動能卻發(fā)生了變化,則系統(tǒng)的機械能不守恒:若系統(tǒng)內(nèi)各個物體的機械能均增加或均減少,則系統(tǒng)的機械能也不守恒。
機械能守恒解題技巧
在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化的過程中,若考慮摩擦,則機械能減小滾擺運動過程中,每次上升的高度逐漸降低,對此以下說法錯誤的是:( )
A. 滾擺運動到較高處時,動能為零;
B. 滾擺下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)變成動能;
C. 滾擺運動過程中克服阻力做功,機械能不斷的減小;
D. 滾擺運動過程中重力勢能不變。
解析:滾擺運動過程中,在較高點時,速度等于零,此時,滾擺的重力勢能較大,動能較小;滾擺在上升的過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能;在下降過程中,由于滾擺要不斷的克服摩擦阻力做功,所以滾擺的機械能減小,因此,A、B、C都是正確的,故本題應(yīng)選答案D。