如何理解机械能守恒

A. 如何判断机械能是否守恒

一、系统机械能守恒条件如果系统所受的外力满足其中一条，则系统机械能有可能守恒，判断机械能是否守恒不光分析系统所受外力情况，还要看所受内力情况。如果系统所受外力满足以上条件之一，而系统所受内力又满足以下其中一条，则系统机械能就守恒。用系统所受内力、外力的做功情况来判断系统的机械能守恒时，外力和内力要同时满足以上条件，机械能才守恒。

二、应用举例

例1 如图1所示，在光滑水平地面上匀速运动的物体其机械能是否守恒？图1解析：在此题中说物体的机械能是一种习惯说法，其实应该是物体和地球组成的系统的机械能。选物体和地球为研究系统，对其进行受力分析：

外力：不受外力作用；

内力：重力，支持力；

支持力不做功，由机械能守恒条件可判断系统机械能守恒。

例2 如图2所示，在粗糙水平地面一物体在水平F作用下做匀速直线运动的物体其机械能是否守恒？解析：选物体和地球为研究系统，对其起进行受力分析：

外力：受摩擦力、拉力F作用；

内力：重力、支持力；

由机械能守恒条件可判断系统机械能不守恒。

例3 如图3所示，物体在斜面上受到平行斜面向下的拉力作用，沿斜面向下运动。已知拉力的大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在运动过程中机械能是否守恒？


解析：如果选斜面、物体、地面三者来组成研究系统则：

内力：摩擦力、支持力N、重力G；

外力：沿斜面向下的拉力F；

由机械能守恒条件可判断系统机械能不守恒。如果选物体、地面来组成系统则：

内力：重力G、支持力N；

外力：拉力F、摩擦力（它俩做功大之和为零）；

由机械能守恒条件可判断系统机械能守恒。可见系统机械能守恒与否与所选那些物体为研究系统有关。

三、对内力做功的理解

内力都存在所选取系统之内，由力的相互性可知，必是成对出现的。如图4所示，光滑滑轮两端用轻绳挂着两个质量不相等的物体，在两物体运动过程中，机械能守恒，但内力做功了，内力对做负功，而对绳子的拉力对绳子做正功，同理与也是一个做正功一个做负功，且绝对值相同，所以内力做功为零。所以运动过程中机械能守恒。那么内力做功一定为零吗？图4

如图5所示，A木块以初速度V滑上静止在光滑水平面上的B木块，最后A、B以共同速度运动，此过程中选A、B、地面为系统，则AB间的摩擦力是内力，由于A相对于地面滑动的距离大于B相对于地面滑动的距离，所以AB间相互摩擦力做功不为零，系统机械能不守恒。可见，一般情况下内力是摩擦力时内力做功不为零。遇到此类型题用系统能量转化来判断是否守恒更容易，本题中系统机械能有一部分转化为内能，所以机械能不守恒。


图5

机械能是否守恒的判断是教学难点，也是重点，运用其守恒为解决力学问题开辟了新的途径。避开了运用牛顿运动定律的复杂性，通过练习一定量的习题，使学生对系统机械能守恒有更深入的认识，能准确判断系统机械能是否守恒，从而正确解题。应用以上方法判断系统机械能是否守恒时，思路清晰，容易判断。

B. 如何学习机械能守恒

机械能是动能和势能的总和。机械能守恒就是在整个过程中动能和势能（重力势能、弹性势能）相互转化，没有其他外力做功时，就是机械能守恒，等式两边分别是初始时动能和势能的总和与末时刻动能和势能的总和。

C. 如何理解机械能守恒只适用于系统

解，得;

机械能守恒条件的理解

1、从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间（如内能）的转化。

2、从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：

①只受重力如：所有做抛体运动的物体（不计空气阻力）机械能守恒。

②只有重力和系统内的弹力做功，注意有弹力必须研究系统

3、受其他力作用时

①对单个物体而言：其机械能是否守恒一般通过做功来判定，分析除重力、弹簧弹力外，有无其他力做功，若无其他力做功，则其机械能守恒，若有其他力做功，且不为零，则其机械能必定不守恒。如：物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功。

②对几个物体组成的系统而言：其机械能是否守恒一般通过能量转化来判定，分析除重力势能、弹性势能和动能外，有无其他形式的能参与转化，若无其他形式的能参与转化，则系统机械能守恒；若有其他形式的能参与转化，则系统机械能不守恒。

③其他力做功，但做功的代数和为零。

④对一些如绳子突然绷紧、物品爆炸、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞机械能必定不守恒。

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机械能守恒定律
（1）内容：在只有重力做功的情况下物体的动能和势能可以互相转化，但是机械能总
量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律。
（2）守恒定律的多种表达方式
当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种：
①Ek1+Ep1=Ep2+Ek2，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。
②ΔEk=－ΔEp或者ΔEp=－ΔEk
即动能（或势能）的增加量等于势能（或动能）的减少量。
③ΔEA=－ΔEB，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。
（3）机械能守恒条件的理解
①从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间（如内能）转化。
②从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：a.只有重力做功的物体，如：所有做抛体运动的物体（不计空气阻力），机械能守恒。b.只有重力和系统内部的弹力做功（详见例题1）
例如：图1（a）、（b）、图2。

小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒。A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上自由下滑过程中，只有重力和
A、B间的弹力做功，A、B组成系统的机械能守恒。但对B来说，A对B的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒不计空气阻力，球在摆动过程只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，机械能不守恒。
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机械能守恒的判断
1、从机械能的定义看：动能与势能总和是否变化。如果动能和势能的总和不变，机械能就不变，反之动能和势能的总和变化了，机械能就不守恒。若物体在水平面上匀速运动，其动能和势能均不变，则物体的机械能不变；若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少。此类判断比较直观，但仅能判断难度不大的问题。
2、从能量转化角度看：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化即系统内或系统与外界之间都没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为系统的机械能，则该物体系统机械能守恒。如果有绳子突然绷紧、电磁感应过程、物体间发生非弹性碰撞等情况时有其他能的产生，机械能一般不守恒。
3、从做功的角度看：只有重力或系统内弹簧的弹力做功，其他力（包括外力和内力）不做功或所做功的代数和为零。具体情况如下：
（1）单个物体（实质是一个物体与地球组成的系统）机械能守恒的条件是：只有重力对物体做功。例如物体沿光滑的斜面或曲面自由下滑时，物体受重力、斜面或曲面的支持力，但支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒。
（2）物体系统机械能守恒的条件是：只有重力或弹簧的弹力作为内力做功，其他外力和内力不做功或者做功的代数和为零。如做自由落体运动的小球落到竖直固定的弹簧上，在小球与弹簧作用的过程中，物体和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，其机械能是守恒的。

（以上可以参考一下~）

D. 机械能守恒定律的理解

说"没有任何力对物体做功"是不符合此题的题意的,因为在光滑的水平面上不施加外力时物体不可能做匀速圆周运动的

E. 机械能守恒怎么理解怎么运用

条件是只有外力做功。
如果有内能做功的话（比如系统内部摩擦力做工），一部分机械能会转化为内能，机械能不再守恒。
机械能通常包含动能和重力势能。
动能为1/2mvv，重能为mgh。
机械能守恒即1/2mvv+mgh永远不变，为定值。
这些是高中讲的，如果要更深的知识我就爱莫能助了

F. 如何理解系统机械能守恒

只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动回能发生相互转答化，但总机械能保持不变。
机械能守恒的条件：
（1）对某一物体若只受重力作用，则物体与地球组成的系统机械能守恒。
（2）对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。
（3）若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
（4）若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
而公式:W=E2-E1
是根据动能定理而来的：在物体受到恒力作用下。
动量守恒:
（1)合力必须大小相等，方向相反，作用在两个物体上。
（2）除了相互作用的力，其他力抵消。

G. 我对机械能守恒的理解对吗

机械能守恒是指机械能无论怎样转化，总的能量不变。单摆在实际的摆动过程中，要克服空气阻力做一部分功，消耗一部分机械能，这些机械能转化为内能，仍然未消失。因为消耗了一部分机械能，所以动能和重力势能相互转化时就越来越少，最后停止。

这些再加上你说的那些，差不多就全了。希望我的浅见能给你带来帮助。

H. 如何理解机械能守恒

在不考虑机械磨檫的情况下，我们认为动能和势能间的转化是相互的，总的机械能是不变回的。例如单摆答总能摆回到原来的高度。
现实生活中机械能是不守恒的，单摆摆动时与空气发生摩檫，机械能不断的转化为内能，单摆会摆的越来越低，最后停下来

I. 如何引导初中学生理解机械能守恒的条件

简介
物理知识点：如何理解机械能守恒条件的本质
“用细绳拴着一个小球,使小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动。”判断此过程中小球的机械能是否守恒。
机械能守恒定律的表述为:在一过程中若外力不做功,又每一对内非保守力不做功,则质点系机械能守恒,即
可见质点组机械能守恒的条件是:
(1)外力不做功。因为外力做功将导致质点组(或系统)与外界进行能量交换;
(2)每一对内非保守力不做功,或在该过程中的任意时间间隔内,每一对内非保守力所做功的代数和为零。

如图1所示,将不可伸长的轻绳、物体A,物体B和地球视为一质点组,设滑轮是理想的(即不计绳与滑轮、滑轮与轴承间的摩擦),又设悬挂两重物中其中之一的物体B质量较大,于是物体B加速下降,物体A加速上升。对于物体B而言,绳对物体B做负功,物体B对绳做正功,两者做功的代数和为零;对于物体A而言,绳对物体A做正功,物体A对绳做负功,两者做功的代数和为零,故质点组机械能守恒。
下面笔者从能的转化和功能关系角度来分析和理解机械能守恒的本质:
从能量转化角度看,只要在某一物理过程中。系统的机械能总量始终保持不变,而且系统内或系统与外界之间没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为系统的机械能,那么系统的机械能就是守恒的,与系统内是否一定发生动能和势能的相互转化无关。如在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体。其机械能守恒;如果系统

J. 怎么样理解机械能守恒和机械能守恒定律，有时候叫你判断物体是否守恒，有时叫你判断系统是否守恒

机械能守恒就是机械能守恒定律了。物体在仅受万有引力或弹簧弹力的情况下机械能守恒！
至于判断物体还是系统的机械能守恒得看具体问题确定。一般情况下单独物体的话只考虑物体本身的机械能是否守恒，而且这类问题一般与落体运动有关，无外乎就是重力势能和动能之间的相互转换，且两者的总和恒定不变。而在有碰撞或有弹簧的情况下一般是选择系统的机械能守恒解题，当然如果是系统的机械能守恒就要求整个系统之间内力的作用不会有热能损失发生，也就是理想状态。其实判断机械能是否守恒最主要是看有没有摩擦的存在，因为有摩擦就有摩擦力，而摩擦力是不属于万有引力和弹簧弹力的范围的，也就是不符合机械能守恒的定义了。