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理解机械能守恒定律的内涵
2017.05.08 15:14

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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,研究对象内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,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。完全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。
机械能守恒定律一般是在研究多个物体构成的系统,如果存在其他力做功,不过这些力做功的代数和为零,那么系统机械能也是守恒的。最为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。运动过程中,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。力的大小始终相等,位移大小也相等(方向相反),功一个是正功,一个是负功。
在课下同学们学习和掌握机械能守恒的使用条件,应该要从能量转化和功能原理的角度来理解,这样更能理解机械能守恒条件的本质,更好的使用机械能守恒定律来解题。
推荐大家看看王尚老师在高中物理网的视频,用典型的十道题对机械能守恒定律的解题使用、技巧与常见陷阱进行了系统的讲解。
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