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课件网) 4 机械能守恒定律 必备知识 清单破 知识点 1 知识点 1 动能与势能的相互转化 1.重力势能与动能:只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能减少,动能增加, 重力势能转化成了动能;若重力做负功,则动能转化为重力势能。 2.弹性势能与动能:只有弹力做功时,若弹力做正功,则弹性势能减少,物体的动能增加,弹性势 能转化为动能。 3.机械能 (1)定义:重力势能、弹性势能和动能统称为机械能,表达式为E=Ek+Ep。 (2)机械能存在形式的改变:通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。 1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持 不变。 2.表达式:Ek2+Ep2=Ek1+Ep1,即E2=E1。 3.守恒条件:除重力和系统内弹力外,其他力不做功或做功的代数和为零。 知识点 1 知识点 2 机械能守恒定律 知识辨析 1.物体做匀速直线运动,它的机械能一定守恒吗 2.物体受到摩擦力作用时,其机械能一定发生变化吗 3.合力做功为零,物体的机械能一定守恒吗 一语破的 1.不一定。物体做匀速直线运动,它的动能不变,但重力势能可能变化。 2.不一定。物体受到摩擦力作用但摩擦力不做功时,其机械能可能守恒。 3.不一定。机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功,合力做功为零不是机械能守恒 的条件。 1.做功条件分析法 (1)物体或系统只受重力或系统内弹力,不受其他外力作用,则机械能守恒,如做自由落体运动 和各种抛体运动的物体。 (2)物体或系统除受重力或系统内弹力外,还受其他外力作用,若其他外力不做功,则机械能守 恒。如物体沿光滑固定的斜面或圆弧面下滑,物体受重力和支持力作用,但支持力不做功。 (3)对于物体系统,除重力或系统内弹力做功外,其他外力不做功,但有内力做功,若内力做功的 代数和为零,则机械能守恒。若内力做功的代数和不为零,则机械能一定不守恒。 2.能量转化分析法 (1)若系统跟外界没有发生机械能的传递,则系统的机械能守恒;若系统跟外界有机械能的传 关键能力 定点破 定点1 机械能守恒条件的判断 递,则系统的机械能一定不守恒。 (2)若系统内只有重力势能、弹性势能和动能之间的转化,没有机械能与其他形式的能的转 化,则机械能守恒;若有其他形式的能参与转化,则系统机械能一定不守恒。 特别提醒 “守恒”是一个动态概念,指在物体动能和势能相互转化的整个过程中的任意时 刻,机械能总量总保持不变。 1.机械能守恒的表达式及其物理意义 定点2 机械能守恒定律的应用 表达式 物理意义 从状态 角度看 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 或E初=E末 初状态的机械能等于末状态 的机械能 从转化 角度看 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 或ΔEk=-ΔEp 过程中动能的增加量等于势 能的减少量 从转移 角度看 EA2-EA1=EB1-EB2 或ΔEA=-ΔEB 系统只有A、B两物体时,A增 加的机械能等于B减少的机 械能 2.应用机械能守恒定律解题的步骤 3.多物体组成的系统的机械能守恒问题 分析多个物体组成的系统的机械能问题时,首先判断多个物体组成的系统的机械能是否守 恒,即看是否只有重力或系统内弹力做功。当系统机械能守恒时,单个物体的机械能通常不 守恒。对几种常见类型的分析如下: 类型一:轻绳连接的物体系统(常见情景如图) 分析轻绳连接体的机械能变化问题的要点: a.分析轻绳两端物体的速度大小关系。 b.明确轻绳两端物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。 c.在绳突然拉紧的过程中,系统的机械能有损失,机械能不守恒。 类型二:轻杆连接的物体系统(常见情景如图) 分析轻杆连接体的机械能变化问题的要点: a.杆的弹力不一定沿杆的方向,杆的弹力能对物体做功,单个物体的机械能不守恒。 b.用杆连接的两物体绕固定转轴做圆周运动时有相同的角速度,根据v=ωr确定线速度的 ... ...
