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机械能守恒的条件,什么情况下机械能守恒

admin admin 发表于2024-03-30 20:16:38 浏览20 评论0

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机械能守恒的三个条件是什么?

只有动能和势能之间相互转化,机械能才守恒.
机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。
(3)其他力做功,但做功的代数和为零。
(1)做功条件分析法:
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。

机械能守恒的三个条件


机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
  (1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
  (2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。
  (3)其他力做功,但做功的代数和为零。
  判定机械能守恒的方法:
  (1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。
  (2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,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(如内能),则系统的机械能守恒。
  (3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。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;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,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,则系统的机械能不守恒。
  (4)对一些绳子突然绷紧、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。

什么情况下机械能守恒

机械能守恒的条件如下
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、弹管和地球组成的系统机械能守恒。
机械能守恒定律的主要内容是:
如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变
机械能守恒的本质是什么
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。
从功能关系看,机械能守恒的条件是“系统外力不做功,系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力(重力或弹簧的弹力)是否做功无关,因为重力或弹簧弹力是否做功只是决定系统内是否发生动能和势能的相互转化,做功与否都不会改变系统机械能总量。
教材中机械能守恒定律的表述为:
在只有重力做功的情形下,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(即在重力势能和动能的相互转化中,只有重力做功的情况。
实际上,在重力势能和弹性势能与动能的相互转化中,只有重力和弹簧的弹力做功时,物体的动能和系统的势能之和保持不变,系统的机械能守恒),也是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。

机械能守恒的三个条件是什么?

机械能守恒的三个条件是只受重力作用,在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。其他力做功,但做功的代数和为零。
机械能守恒的含义
在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,这就是机械能守恒的内容。其中,势能包括重力势能与弹性势能。重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。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能发生相互转化。

机械能守恒的条件!!!

第一种:用定义判断
对单个物体:只有重力做功
对多物体系统:
1 只存在系统间的相互作用
2 无热损耗
此处要注意多物体系统的划分:比如A物块和B物块作用,B物块挨着墙壁,此时若将A、B看成一个系统,则机械能不守恒,同样,因为墙壁与地面相连,因此将A、B、墙壁三者看成一个系统,其机械能亦不守恒,若将三者与地面(这里指狭义的地面)共同看成一个系统,则机械能守恒。
第二种:从原因入手
机械能是指物体具有的动能与势能的总和,而势能分为多种(如重力势能、弹性势能、电势能等),这时只需分析其受力与做功情况,判断其动势能转化中有无其他力参与,导致总机械能增减,便可灵活应用到解题中
机械能:重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。
  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)和动能发生相互转化,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。
  表达式
  重力势能为 Ep=mgh
  弹性势能为 EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的劲度系数。在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力)
  动能为 Ek=1/2*mv^2
  所以机械能守恒的表达式为
  1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2
  判断机械能守恒的方法:
  (1)做功条件分析法:
  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。

机械能守恒和动量守恒的条件

质点系的动量守恒是无外力作用的情况下动量守恒。机械能守恒是只有保守力做功机械能才守恒。
机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功的物体系统,其他力不做功. 如何理解: 1. 受到其它外力,但是这些力是不做功的。例如:绳子的一段固定在天花板上,另一端系一个小球,让它从某一高度静止释放,下摆过程中受

机械能守恒的条件?

如果你指碰撞中的话,需要(完全)弹性碰撞。
只有重力和弹簧弹力做功时
系统内只有重力或弹力做功且无外力对系统做功时-----机械能守恒
系统内只有重力或弹力做功且合外力对系统做功为零时------等效机械能守恒
如一个木块在粗糙水平面上运动,所受牵引力等于摩擦力,牵引力,摩擦力都做功,但和为零

机械能守恒的条件 机械能守恒的条件有哪些

1、机械能守恒条件:只有重力或弹力做功。在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
2、由动能定理和势能定理联立,可得机械能定理(通常称之为功能原理):除重力或弹力之外其它力的总功,等于系统机械能的变化。
3、这个定理表明,重力或弹力做功,只是使机械能内部几种形式之间发生相互转化,而并不引起系统机械能的变化。只有除重力或弹力之外其它力的功,才会使其他形式的能量与系统的机械能相互转化,从而改变系统的机械能的变化。

如何判断机械能是否守恒?

机械能要守恒,要看你所考虑的系统是否受到外力作用,如果不受外力则这个系统满足机械能守恒,否则不满足。如:
考虑两个用弹簧所连接的小球从一个劈的顶端滑落,劈与地面没摩擦,球与劈有摩擦。若考虑两小球与弹簧构成的系统,因为受到外界劈给的摩擦所以不满足机械能守恒,若考虑两小球与弹簧和劈组成的系统,不受外力,满足机械能守恒。(注意重力即地球给的力不算作外力,但计算时应考虑重力势能)
所有的能都守恒
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。