最近有很多读者朋友对如何判断机械能是否守恒有疑问。由部分网友整理出相关内容希望能够解答你的疑惑,关于如何判断机械能是否守恒?,本站也已经为你找到了问题的答案,希望能帮助到你。
一、单个物体的机械能守恒
判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:
(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。
(2)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。
所涉及到的题型有四类:
(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。
(1)阻力不计的抛体类
包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。
例:在高为h的空中以初速度v0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地时的速度大小?
分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等
二、系统的机械能守恒
由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面
(1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。
(2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。
系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能
系统间的相互作用力分为三类:
1) 刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等
2) 弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。
3) 其它力做功:比如炸药爆炸产生的冲击力,摩擦力对系统对功等。
在前两种情况中,轻绳的拉力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力做功,使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移,系统的机械能还是守恒的。虽然弹簧的弹力也做功,但包括弹性势能在内的机械能也守恒。但在第三种情况下,由于其它形式的能参与了机械能的转换,系统的机械能就不再守恒了。
归纳起来,系统的机械能守恒问题有以下四个题型:
(1)轻绳连体类
(2)轻杆连体类
(3)在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类
(4)悬点在水平面上可以自由移动的摆动类
(1)轻绳连体类