浅析机械能守恒的条件

浅析机械能守恒的条件

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时间:2020-01-12

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1、....没有规矩不成方圆——浅析机械能守恒定律的条件在课本中明确指出,机械能守恒定律的内容是:只有重力或弹力做功的情形下,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。对于机械能守恒定律条件的阐述,有些同学不甚理解,本文就物体具体在什么情况下机械能守恒作如下阐述:一、物体在运动中只受重力,只有重力对其做功,则物体机械能守恒。例如:自由落体运动和各种抛体运动。例1.把一小球从地面上以20m/s的初速度斜向上抛出,初速度与水平方向夹角为30°,求小球离地面5m高时的速度大小(不计空气阻力)。解析:小球在运动过程中只有重力对其做功,机械能守

2、恒,设地面重力势能为零,则有把代入可解得:二、物体在运动过程中除重力外还受其他力,但其他力对物体不做功,只有重力做功,则物体的机械能守恒。例2.如图1,质量相等的两个小球A、B分别用细线悬挂在等高的两点,A球的悬线比B球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点所在平面为零势能面),A球动能与B球动能相比如何,两者机械能相比如何?专业....图1解析:A、B两球在向下运动时,虽然受重力和绳子拉力,但拉力不做功,只有重力做功,因而机械能守恒。由于初始状态时两者机械能相等,因此到达最低点时,两球机械能仍相等,

3、但A球在最低点时重力势能较小,所以A球的动能大。三、研究轻弹簧和物体组成的系统,系统内只有重力和弹簧弹力对物体做功,即只有弹簧的弹性势能和物体的机械能之间的转化,系统总的机械能守恒。例3.如图2所示,轻弹簧一端与墙相连,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k,求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块速度减为3m/s时弹簧的弹性势能。图2解析:当木块的速度为零时,弹簧的压缩量最大,弹性势能最大,设弹簧的最大弹性势能为,木块和弹簧组成的系统机械能守恒,则有当木块速度为时,弹簧的弹性势能为,则有,所以四、研究两个物

4、体组成的系统,若只有重力和这两个物体之间的弹力做功,两个物体组成的系统机械能守恒。(这两个物体各自的机械能不一定守恒)例4.如图3所示,A和B专业....两个小球固定在一根轻杆的两端,此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放,发现杆绕O沿顺时针方向转动,则杆从释放到转动90°的过程中:图3A.B球的重力势能减少,动能增加B.A球的重力势能增加,动能减少C.A球的重力势能和动能都增加了D.A球和B球的总机械能是守恒的解析:A、B球组成的系统,只有重力和系统内弹力做功,系统总机械能守恒。杆从释放到转动90°的

5、过程中,A球的动能增加,重力势能也增加,即杆对A球做正功,A球的机械能增加;B球的重力势能减少,动能增加,即杆对B球做负功,B球的机械能减少,但A球的机械能的增加量和B球机械能的减少量相等,所以答案为ACD。宁可累死在路上,也不能闲死在家里!宁可去碰壁,也不能面壁。是狼就要练好牙,是羊就要练好腿。什么是奋斗?奋斗就是每天很难,可一年一年却越来越容易。不奋斗就是每天都很容易,可一年一年越来越难。能干的人,不在情绪上计较,只在做事上认真;无能的人!不在做事上认真,只在情绪上计较。拼一个春夏秋冬!赢一个无悔人生!早安!—————献给所有努力

6、的人.专业

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