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第3讲机械能守恒定律及其应用

1重力做功与重力势能

(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。

(2)重力做功与重力势能变化的关系

①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。

②AB

定量关系:物体从位置到位置的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,

W=-E

即Δ。

Gp

③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。

.mg

11(2019湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为的物体,从静止开始以2的加速度竖直

h

向下运动高度,下列说法正确的是()。

A.物体的重力势能减少2mgh

B.物体的机械能保持不变

C.物体的动能增加2mgh

D.物体的机械能增加mgh

【答案】CD

2弹性势能

(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。

(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越

大,弹簧的弹性势能越大。

(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示

W=-E

为Δ。

p

【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,

弹簧的弹性势能相同。

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.

21(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹

FF

簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力作用下物体处于静止状态,当撤去后,物体将向右运动,

在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。

.

A弹簧的弹性势能逐渐减少

.

B弹簧的弹性势能逐渐增加

.

C弹簧的弹性势能先增加再减少

.

D弹簧的弹性势能先减少再增加

【答案】D

3机械能守恒定律

(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保

持不变。

(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用

①守恒观点:a.表达式,E+E=E+E或E=E。

k1p1k2p212

b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。

c.注意问题,要先选取零势能面,并且在整个过程中必须选取同一个零势能面。

②E=-E

转化观点:a.表达式,ΔΔ。

kp

b.意义,系统的机械能守恒时,系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能。

③