第三講機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系-文庫吧資料
2024-12-02 12:09本頁面
【正文】 答案： C 判斷機(jī)械能是否守恒的方法 (1)利用機(jī)械能的定義判斷：分析動能與勢能的和是否變化 ． 如：勻速下落的物體動能不變 ， 重力勢能減少 ， 物體的機(jī)械能必減少 ． (2)用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力 (或彈簧的彈力 )做功 ， 或有其他力做功 ， 但其他力做功的代數(shù)和為零 ， 機(jī)械能守恒 ． (3)用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 ，而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化 ， 則物體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 ． (4)對一些繩子 、 鋼索突然繃緊 ， 機(jī)械能一般不守恒 ， 除非題中有特別說明 ． 1－ 1： (2020第三講 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系 一 、 重力勢能 、 彈性勢能 1． 重力勢能 (1)重力做功的特點(diǎn) ① 重力做功與 無關(guān) ， 只與始末位置的 有關(guān) ． ② 重力做功不引起物體 的變化 ． (2)重力勢能 ① 概念：物體的重力勢能等于它所受 與所處 的乘積 ． 公式： Ep＝ (h為相對零勢能面的高度差 )． 路徑 高度差 機(jī)械能 重力 高度 mgh ② 標(biāo)矢性：重力勢能是 ， 但有正 、 負(fù) ， 其意義是表示物體的重力勢能比它在參考平面上 還是 ， 這與功的正 、 負(fù)的物理意義不同 ． ③ 系統(tǒng)性：重力勢能是 和 共有的 ． ④ 相對性：重力勢能的大小與 的選取有關(guān) ． 重力勢能的變化是 ， 與參考平面的選取 (3)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 ① 定性關(guān)系：重力對物體做正功 ， 重力勢能就 ；重力對物體做負(fù)功 ， 重力勢能就 標(biāo)量 大 小 地球 物體 參考面 絕對的 無關(guān)． 減少 增加． ② 定量關(guān)系：重力對物體做的功 物體重力勢能的減少量 ． 即WG＝－ (Ep2－ Ep1)＝ . 2． 彈性勢能 (1)概念：物體由于發(fā)生 而具有的能 ． (2)大小：彈簧的彈性勢能的大小與形變量及勁度系數(shù)有關(guān) ， 彈簧的形變量 ， 勁度系數(shù) ， 彈簧的彈性勢能越大 ． (3)彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系類似于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 ， 用公式表示： W＝ . 等于 Ep1－ Ep2 彈性形變 越大 越大 － ΔEp 二、機(jī)械能守恒定律 1． 機(jī)械能 和 統(tǒng)稱為機(jī)械能 ， 即 E＝ ， 其中勢能包括 2． 機(jī)械能守恒定律 (1)內(nèi)容：在只有 做功的物體系統(tǒng)內(nèi) ， 動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化 ， 而總的機(jī)械能 動能 勢能 Ek＋ Ep 重力勢能和彈性勢能． 重力或彈力 保持不變． (2)表達(dá)式： 觀點(diǎn) 表達(dá)式 守恒觀點(diǎn) E1＝ E2， Ek1＋ Ep1＝ Ek2＋ Ep2 (要選零勢能參考平面 ) 轉(zhuǎn)化觀點(diǎn) ΔEk＝－ ΔEp (不用選零勢能參考平面 ) 轉(zhuǎn)移觀點(diǎn) ΔEA＝－ ΔEB (不用選零勢能參考平面 ) 三 、 功能關(guān)系 1． 能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 能量既不會消失 ， 也不會創(chuàng)生 ． 它只能從一種形式 為另一種形式 ， 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 ， 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 ， 能量的總量保持不變 ． 2． 常見的幾種功與能的關(guān)系 (1)合外力對物體做功 物體動能的改變 ． W合 ＝ Ek2－ Ek1， 即動能定理 ． 轉(zhuǎn)化 等于 (2)重力做功對應(yīng)重力勢能的改變 ． WG＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 重力做多少正功 ， 重力勢能 多少；重力做多少負(fù)功 ， 重力勢能 多少 ． (3)彈簧彈力做功與彈性勢能的 相對應(yīng) ． WF＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 彈力做多少正功 ， 彈性勢能減少多少；彈力做多少負(fù)功 ， 彈性勢能 多少 ． (4)重力 、 彈力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化 ． W外 ＝ ΔE 減少 增加 改變 增加 一 、 機(jī)械能守恒條件的理解 1． 機(jī)械能守恒的條件 只有重力 、 彈力做功 ， 可以重點(diǎn)從兩個(gè)方面理解只有重力做功的情況 (1)物體運(yùn)動過程中只受重力 ． (2)物體雖受重力之外的其他力 ， 但其他力不做功 ． 2． 常見的幾種情況分析 (1)水平面上物體做勻速直線運(yùn)動或勻速圓周運(yùn)動 ， 其機(jī)械能保持不變 ． (2)光滑斜面上的物體沿斜面勻加速下滑或勻減速上滑時(shí)機(jī)械能守恒 ． 若物體受摩擦力或其他力作用勻速下滑或勻速上滑 ， 則機(jī)械能不守恒 ． (3)物體在豎直面內(nèi)的光滑軌道上運(yùn)動時(shí) ， 軌道支持力不做功 ， 則機(jī)械能守恒 ． (4)細(xì)線懸掛的物體在豎直平面內(nèi)擺動 ， 懸線的拉力不做功 ， 則機(jī)械能守恒 ． (5)拋體運(yùn)動 ． 如平拋 、 斜拋 ， 不考慮空氣阻力的過程中機(jī)械能守恒 ． 二 、 機(jī)械能守恒定律與動能定理的區(qū)別與聯(lián)系 機(jī)械能守恒定律和動能定理是力學(xué)中的兩條重要規(guī)律 ， 在物理學(xué)中占有重要的地位 ． 1． 共同點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律和動能定理都是從做功和能量變化的角度來研究物體在力的作用下狀態(tài)的變化 ． 表達(dá)這兩個(gè)規(guī)律的方程式是標(biāo)量式 ． 2． 不同
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