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機械能不守恆怎麼算

發布時間:2023-06-15 09:30:03

⑴ 如何判斷系統機械能守恆

(1)做功條件分析法:機械能守恆
當發生動能與重力勢能的轉化時,只有重力做功,當發生動能與彈性勢能的轉化時,只有彈力做功,其他力均不做功,則系統的機械能守恆。
(2)能量轉換分析法:
若只有系統內物體間動能和重力勢能及彈性勢能的轉化,系統跟外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉化成其他形式的能(如沒有內能的增加,比如溫度升高),則系統的機械能守恆。(3)增減情況分析法:若系統的動能與勢能均增加或均減少,則系統的機械能不守恆:若系統的動能或勢能不變,而勢能或動能卻發生了變化,則系統的機械能不守恆:若系統內各個物體的機械能均增加或均減少,則系統的機械能也不守恆。注意:在判斷機械能是否守恆時,一定要先選定系統(看清題目說定的系統)。有兩種情況:1.如果將產生彈力的的東西(比如說彈簧,下同)算作系統內的,那麼機械能守恆。2.如果將彈簧算作系統外的,那麼機械能不守恆。此時彈簧的彈力對物體做功,使物體(系統)的動能和重力勢能有所改變。例如,彈簧懸掛的小球。(高中物理練習中經常出錯的問題)如果將小球和彈簧看成一個整體系統,則系統機械能是守恆的。小球的機械能是不守恆。(平常大家說某物體的機械能,實質上是把物體與地球當做一個系統,是一種簡便說法。 因為重力勢能是物體與地球所共有的。)另外,對一些繩子突然綳緊、物體間碰撞等問題機械能一般不守恆,除非題目中有特別說明或暗示。

⑵ 機械能怎麼判斷守恆

有兩個判斷方法:
1、計算出初狀態和末狀態的動能和勢能,前後之和不變就說明機械能守恆
2、只有重力做功時,機械能守恆
要注意的是,有些情況下是系統機械能守恆,比如物塊從高處墜落,下面有一個彈簧【但是現實情況下,空氣阻力不可忽略,所以系統機械能是減少的】

⑶ 機械能怎樣才算守恆

只有重力或彈力做功。或系統的外力和非保守內力做功和為零。
當發生動能與重力勢專能的轉化時,只有重力做功屬,當發生動能與彈性勢能的轉化時,只有彈力做功,其他力均不做功,則系統的機械能守恆。
驗證機械能守恆
(2)能量轉換分析法:
若只有系統內物體間動能和重力勢能及彈性勢能的轉化,系統跟外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉化成其他形式的能(如沒有內能的增加,比如溫度升高),則系統的機械能守恆。
(3)增減情況分析法:
若系統的動能與勢能均增加或均減少,則系統的機械能不守恆:若系統的動能或勢能不變,而勢能或動能卻發生了變化,則系統的機械能不守恆:若系統內各個物體的機械能均增加或均減少,則系統的機械能也不守恆。
注意:在判斷機械能是否守恆時,一定要先選定系統(看清題目說定的系統)。

⑷ 機械能守恆定律公式

機械能守恆定律計算公式:
Ek0+Ep0=Ek1+Ep1
在只有重力或彈力做功的物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。這個規律叫做機械能守恆定律。
機械能守恆定律:在只有重力或系統內彈力做功的物體系統內,物體的動能和勢能可以相互轉化,但機械能保持不變。

其數學表達式可以有以下兩種形式:
過程式:
1.WG+WFn=∆Ek
2.E減=E增 (Ek減=Ep增 、Ep減=Ek增)
狀態式:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某時刻,某位置)
2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2[這種形式必須先確定重力勢能的參考平面]

守恆原理:當物體在運動過程中,如果A外=0,A非內保=0
那麼有△E機=E末-E初=0 或 Ek0+Ep0=Ek1+Ep1
這就是說,如果一個系統內只有保守力作功,而其他內力和外力都不作功,則運動過程中系統內質點間動能和勢能可以相互轉換,但他們的總和(即總機械能)保持不變,這就是質點系的機械能守恆定律。
物體的動能和勢能統稱為機械能。
E機=Ep+Ek 或E=Ek+Ep+E彈
一個物體能做功就說這個物體具有能。

守恆條件:機械能守恆條件是:只有系統內的彈力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量損失,所以機械能守恆也是一種理想化的物理模型】,而且是系統內機械能守恆。一般做題的時候好多是機械能不守恆的,但是可以用能量守恆,比如說把丟失的能量給補回來,
從功能關系式中的 WF外=△E機 可知:更廣義的機械能守恆條件應是系統外的力所做的功為零。
當系統不受外力或所受外力做功之和為零,這個系統的總動量保持不變,叫動量守恆定律。
當只有動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)相互轉換時,機械能才守恆。

⑸ 如何判斷機械能是否守恆

可以根據機械能守恆的條件進行判斷。
這是一個物理題,據要根據它的原理和條件進行判斷。
機械能守恆的條件:1、只有重力或彈力做功。2、系統的外力和非保守內力做功和為零。
機械能守恆的判斷:1、做功條件分析法:當發生動能與重力勢能的轉化時,只有重力做功,當發生動能與彈性勢能的轉化時,只有彈力做功,其他力均不做功,則系統的機械能守恆。2、能量轉換分析法:只有系統內物體間動能和重力勢能及彈性勢能的轉化,系統跟外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉化成其他形式的能,則系統的機械能守恆。3、增減情況分析法:系統的動能與勢能均增加或均減少則系統的機械能不守恆。系統的動能或勢能不變,而勢能或動能卻發生了變化,則系統的機械能不守恆。若系統內各個物體的機械能均增加或均減少,則系統的機械能也不守恆。

⑹ 如何判斷機械能是否守恆

一、系統機械能守恆條件如果系統所受的外力滿足其中一條,則系統機械能有可能守恆,判斷機械能是否守恆不光分析系統所受外力情況,還要看所受內力情況。如果系統所受外力滿足以上條件之一,而系統所受內力又滿足以下其中一條,則系統機械能就守恆。用系統所受內力、外力的做功情況來判斷系統的機械能守恆時,外力和內力要同時滿足以上條件,機械能才守恆。

二、應用舉例

例1 如圖1所示,在光滑水平地面上勻速運動的物體其機械能是否守恆?圖1解析:在此題中說物體的機械能是一種習慣說法,其實應該是物體和地球組成的系統的機械能。選物體和地球為研究系統,對其進行受力分析:

外力:不受外力作用;

內力:重力,支持力;

支持力不做功,由機械能守恆條件可判斷系統機械能守恆。

例2 如圖2所示,在粗糙水平地面一物體在水平F作用下做勻速直線運動的物體其機械能是否守恆?解析:選物體和地球為研究系統,對其起進行受力分析:

外力:受摩擦力、拉力F作用;

內力:重力、支持力;

由機械能守恆條件可判斷系統機械能不守恆。

例3 如圖3所示,物體在斜面上受到平行斜面向下的拉力作用,沿斜面向下運動。已知拉力的大小恰好等於物體所受的摩擦力,則物體在運動過程中機械能是否守恆?


解析:如果選斜面、物體、地面三者來組成研究系統則:

內力:摩擦力、支持力N、重力G;

外力:沿斜面向下的拉力F;

由機械能守恆條件可判斷系統機械能不守恆。如果選物體、地面來組成系統則:

內力:重力G、支持力N;

外力:拉力F、摩擦力(它倆做功大之和為零);

由機械能守恆條件可判斷系統機械能守恆。可見系統機械能守恆與否與所選那些物體為研究系統有關。

三、對內力做功的理解

內力都存在所選取系統之內,由力的相互性可知,必是成對出現的。如圖4所示,光滑滑輪兩端用輕繩掛著兩個質量不相等的物體,在兩物體運動過程中,機械能守恆,但內力做功了,內力對做負功,而對繩子的拉力對繩子做正功,同理與也是一個做正功一個做負功,且絕對值相同,所以內力做功為零。所以運動過程中機械能守恆。那麼內力做功一定為零嗎?圖4

如圖5所示,A木塊以初速度V滑上靜止在光滑水平面上的B木塊,最後A、B以共同速度運動,此過程中選A、B、地面為系統,則AB間的摩擦力是內力,由於A相對於地面滑動的距離大於B相對於地面滑動的距離,所以AB間相互摩擦力做功不為零,系統機械能不守恆。可見,一般情況下內力是摩擦力時內力做功不為零。遇到此類型題用系統能量轉化來判斷是否守恆更容易,本題中系統機械能有一部分轉化為內能,所以機械能不守恆。


圖5

機械能是否守恆的判斷是教學難點,也是重點,運用其守恆為解決力學問題開辟了新的途徑。避開了運用牛頓運動定律的復雜性,通過練習一定量的習題,使學生對系統機械能守恆有更深入的認識,能准確判斷系統機械能是否守恆,從而正確解題。應用以上方法判斷系統機械能是否守恆時,思路清晰,容易判斷。

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