1.5验证机械能守恒.docx

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1.5机械能守恒

【知识梳理】：

1．机械能：物体的与(弹性势能)之和，即E＝Ek＋Ep。

2.机械能守恒定律

(1)内容：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的与势能相互转化，机械能的总量。

(3)守恒条件：只有或做功。

(4)表达式：eq\f(1,2)mv12＋mgh1＝eq\f(1,2)mv22＋mgh2

即E＋Ep1＝E＋Ep2。

3．能量守恒定律：任何形式的能量都可以，但保持不变。

【要点解析】：

1.对机械能守恒的理解

(1)守恒条件：只有重力或系统内的弹力做功。

(2)守恒的三种情景：

①物体只受重力作用，物体的机械能守恒。例如：自由落体运动和竖直上抛运动。

②系统内只有重力、弹力作用，系统的机械能守恒。例如：

a．如图甲所示，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，则只有重力做功，小球的机械能守恒。

b．如图乙所示，斜面、地面均光滑，A由B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒。但对A来说，B对A的弹力做负功，A的机械能不守恒；同理，B的机械能也不守恒。

c．如图丙所示，不计空气阻力，球在下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，其机械能不守恒。

③除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零，系统机械能没有转化为其他形式的能，系统的机械能不变。

机械能守恒定律的不同表达式

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表达式

物理意义

从不同状态看

Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E初＝E末

注意：必须选择零势能参考平面

初状态的机械能等于末状态的机械能

从转化角度看

Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或ΔEk＝－ΔEp

注意：不用选择零势能参考平面

动能的增加量(或减少量)等于势能的减少量(或增加量)

从转移角度看

EA2－EA1＝EB1－EB2或ΔEA＝－ΔEB

注意：不用选择零势能参考平面

两个物体组成的系统机械能守恒，A物体增加(或减少)的机械能等于B物体减少(或增加)的机械能

【例题】

1．判断正误。

(1)做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒。()

(2)做变速运动的物体，其机械能可能守恒。()

(3)外力对物体做功为零时，其机械能一定守恒。()

(4)物体所受的外力不等于零，其机械能肯定不守恒。()

2．[多选]关于以下四幅图，下列说法正确的是()

A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊着下水的过程中其机械能守恒

B．图2中火车在水平弯道上匀速转弯时其机械能守恒

C．图3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了

D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒

3.如图所示，小朋友从幼儿园中粗糙的滑梯上加速滑下，其能量的变化情况是()

A．重力势能减少，动能不变，机械能减少

B．重力势能减少，动能增加，机械能减少

C．重力势能减少，动能增加，机械能增加

D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒

4.[多选]图中物体m的机械能守恒的是(均不计空气阻力)()

参考答案

1．(1)×(2)√(3)×(4)×

2．BC 3．B 4．CD