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如何判断系统机械能守恒的条件

发布时间:2021-02-05 23:59:50

A. 如何判断机械能守恒

机械能守恒的条件:
(1)对某一物体若只有重力做功,则物体与地球组成的系统机械回能守恒。
(2)对某一物体除答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。
希望能解决楼主的疑虑!

B. 如何判断系统机械能守恒

(1)做功条件分析法:机械能守恒
当发生动能与重力势能的转化时,只有重力做功,当发生动能与弹性势能的转化时,只有弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒。
(2)能量转换分析法:
若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能的增加,比如温度升高),则系统的机械能守恒。(3)增减情况分析法:若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒:若系统的动能或势能不变,而势能或动能却发生了变化,则系统的机械能不守恒:若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能也不守恒。注意:在判断机械能是否守恒时,一定要先选定系统(看清题目说定的系统)。有两种情况:1.如果将产生弹力的的东西(比如说弹簧,下同)算作系统内的,那么机械能守恒。2.如果将弹簧算作系统外的,那么机械能不守恒。此时弹簧的弹力对物体做功,使物体(系统)的动能和重力势能有所改变。例如,弹簧悬挂的小球。(高中物理练习中经常出错的问题)如果将小球和弹簧看成一个整体系统,则系统机械能是守恒的。小球的机械能是不守恒。(平常大家说某物体的机械能,实质上是把物体与地球当做一个系统,是一种简便说法。 因为重力势能是物体与地球所共有的。)另外,对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明或暗示。

C. 如何判断一个系统的机械能是否守恒 机械能守恒的标志是什么

只有重力和弹簧的弹力做功,机械能就守恒.

D. 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。

E. 怎样判断系统内机械能守恒,有什么条件

1.对某一物体,若只有重力做功,其他力不做功,则该物体的机械能守恒
2.对某一系统,物体间只有回动能和势能的转化,系统跟外界答没有发生机械能的传递,也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒
即只有重力以及系统内的弹力做功,其他力不做功或者其他力做功的代数和为零...

P.S 正好复习...

F. 怎样判断系统内机械能守恒,有什么条件

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。

G. 怎样判断一个系统内机械能是否守恒

一个系统只有重力,或系统内的弹力做功时系统的机械能守恒.判断物体的机械能守恒是看是否有除重力和系统内的弹力以外的力做功,若外力使物体沿力的方向发生位移,则外力对物体做正功,则机械能增加,否则反之.

H. 如何判断系统机械能是否守恒

一个系统只有重力,或系统内的弹力做功时系统的机械能守恒。判断物体的机械能守恒是看是否有除重力和系统内的弹力以外的力做功,若外力使物体沿力的方向发生位移,则外力对物体做正功,则机械能增加,否则反之。

I. 如何判断系统机械能是否守恒。

系统所受合外力做功为零,系统机械能守恒。

要明确系统所包含的要素。
例如,一弹专簧吊着一个物块,不对它们属施加外力,物块由于弹簧的原因不断上下运动。
若把物块和弹簧作为一个系统研究,则这个系统合外力为0,合外力做功自然为0,系统机械能守恒。
若只把物块作为一个系统研究,则物块受重力和弹簧的弹力,这里弹力就是外力且做功不为0,系统机械能不守恒,随时间不短变化。

合外力:重力,系统内力以外的力。

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