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文档简介
第七章机械能守恒定律 第八节机械能守恒定律 1 能够分析动能和势能之间的相互转化问题 2 明确机械能的概念 明确机械能守恒定律的含义和适用条件 3 能准确判断系统在作用过程中机械能是否守恒 4 能熟练应用机械能守恒定律解决有关问题 并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性 3 机械能守恒定律的各种表达方式当系统满足机械能守恒的条件以后 常见的守恒表达式有以下几种 ek1 ep1 ek2 ep2 即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和 ek ep或 ep ek 即动能 或势能 的增加量等于势能 或动能 的减少量 ea eb 即a物体机械能的增加量等于b物体机械能的减少量 4 机械能守恒条件的理解 从能量转化的角度看 只有系统内动能和势能相互转化 无其他形式能量之间 如内能 转化 从系统做功的角度看 只有重力和系统内的弹力做功 具体表现在 a 只有重力做功的物体 如 所有做抛体运动的物体 不计空气阻力 机械能守恒 b 只有重力和系统内的弹力做功 例如 图 a b c 图 a 中小球在摆动过程中线的拉力不做功 如不计空气阻力 只有重力做功 小球的机械能守恒 图 b 中a b间 b与地面间摩擦不计 a自b上自由下滑过程中 只有重力和a b间的弹力做功 a b组成系统的机械能守恒 但对b来说 a对b的弹力做功 但这个力对b来说是外力 b的机械能不守恒 图 c 中不计空气阻力 球在摆动过程中 只有重力和弹簧与球间的弹力做功 球与弹簧组成的系统机械能守恒 但对球来说 机械能不守恒 5 应用机械能守恒定律解题的步骤 1 根据题意选取研究对象 物体或系统 2 明确研究对象的运动过程 分析对象在过程中的受力情况 弄清各力做功的情况 判断机械能是否守恒 3 恰当地选取零势能面 确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能 4 根据机械能守恒定律的不同表达式列方程 并求解结果 6 如何判断机械能是否守恒 1 对某一物体 若只有重力做功 其他力不做功 则该物体的机械能守恒 2 对某一系统 物体间只有动能和势能的转化 系统跟外界没有发生机械能的传递 也没有转化成其他形式的能 如内能 则系统的机械能守恒 对于某个物体系统包括外力和内力 只有重力或弹簧的弹力做功 其他力不做功或者其他力做功的代数和等于零 则该系统的机械能守恒 也就是说重力做功或弹簧弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化 只能使系统内的动能和势能相互转化 3 机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零 更不是合外力等于零 例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中 合外力的功及合外力都是零 但系统在克服内部阻力做功 将部分机械能
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