一、單個物體的機械能守恒 判斷一個物體的機械能是否守恒有兩種方法: (1)物體在運動過程中只有重力做功,物體的機械能守恒。 (2)物體在運動過程中不受媒質(zhì)阻力和摩擦阻力,物體的機械能守恒。 所涉及到的題型有四類: (1)阻力不計的拋體類。(2)固定的光滑斜面類。(3)固定的光滑圓弧類。(4)懸點固定的擺動類。 (1)阻力不計的拋體類 包括豎直上拋;豎直下拋;斜上拋;斜下拋;平拋,只要物體在運動過程中所受的空氣阻力不計。那么物體在運動過程中就只受重力作用,也只有重力做功,通過重力做功,實現(xiàn)重力勢能與機械能之間的等量轉(zhuǎn)換,因此物體的機械能守恒。 例:在高為h的空中以初速度v0拋也一物體,不計空氣阻力,求物體落地時的速度大??? 分析:物體在運動過程中只受重力,也只有重力做功,因此物體的機械能守恒,選水平地面為零勢面,則物體拋出時和著地時的機械能相等 二、系統(tǒng)的機械能守恒 由兩個或兩個以上的物體所構(gòu)成的系統(tǒng),其機械能是否守恒,要看兩個方面 (1)系統(tǒng)以外的力是否對系統(tǒng)對做功,系統(tǒng)以外的力對系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)的機械能就增加,做負功,系統(tǒng)的機械能就減少。不做功,系統(tǒng)的機械能就不變。 (2)系統(tǒng)間的相互作用力做功,不能使其它形式的能參與和機械能的轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng)內(nèi)物體的重力所做的功不會改變系統(tǒng)的機械能 系統(tǒng)間的相互作用力分為三類: 1) 剛體產(chǎn)生的彈力:比如輕繩的彈力,斜面的彈力,輕桿產(chǎn)生的彈力等 2) 彈簧產(chǎn)生的彈力:系統(tǒng)中包括有彈簧,彈簧的彈力在整個過程中做功,彈性勢能參與機械能的轉(zhuǎn)換。 3) 其它力做功:比如炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊力,摩擦力對系統(tǒng)對功等。 在前兩種情況中,輕繩的拉力,斜面的彈力,輕桿產(chǎn)生的彈力做功,使機械能在相互作用的兩物體間進行等量的轉(zhuǎn)移,系統(tǒng)的機械能還是守恒的。雖然彈簧的彈力也做功,但包括彈性勢能在內(nèi)的機械能也守恒。但在第三種情況下,由于其它形式的能參與了機械能的轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)的機械能就不再守恒了。 歸納起來,系統(tǒng)的機械能守恒問題有以下四個題型: (1)輕繩連體類 (2)輕桿連體類 (3)在水平面上可以自由移動的光滑圓弧類 (4)懸點在水平面上可以自由移動的擺動類 (1)輕繩連體類 |
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