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机械能守恒解题需要注意哪些地方?
2017.01.18 09:12

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学生畏惧机械能守恒定律

学生问题:王尚老师您好,刚学了机械能守恒定律,对能量这部分有点畏惧,一下子研究好几种能量,总是感觉无从下手。

王尚的答复

王尚:别怕,刚开始的时候都是这样的。理解了基本的概念和使用前提之后,多做一些题就好了。
高中物理教材中机械能守恒定律的表述为:
在只有重力或弹力做功时,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能总量保持不变。这是机械能守恒定律的最常见情形,这是显而易见的:在重力、弹性势能和动能的相互转化中,只有重力、弹力做功的情况。
在其使用条件理的解上,不要出现偏差,要逐字去理解。机械能守恒定律的前提条件是只有重力或弹力做功,并不是只受到重力和弹力。可以受到其他的力的作用,只要这些力在研究时间段内不做功,机械能也是守恒的。
比如,在水平面上光滑的圆形轨道上做匀速率圆周运动的小球,虽然轨道对物体提供水平方向始终指向圆心的向心力作用,对物体不做功,其机械能总量保持不变,故此过程,系统的机械能也是守恒的。
一般来说,机械能守恒定律是在研究多个物体构成的系统,如果有其他的力做功,不过代数和为零,则系统的总机械能也是守恒的。一个很典型的案例就是滑轮挂着两个物体,质量大下滑,质量小的被拉高。
这个过程中,绳子的拉力是显然做功的,不过对两者所做的功的代数和为零。
力的大小始终是相等的,位移大小也相等(方向相反),对两个物体做的功,一个是正功,一个是负功。
同学们在课下学习和掌握机械能守恒的条件,要从能量转化和功能原理的角度来更进一步理解,这样更能体现机械能守恒条件的本质,更好的用其来解题。

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