機(jī)械能守恒定律的條件和內(nèi)容
來源:高三網(wǎng) 2021-12-02 19:17:01
機(jī)械能守恒定律的條件是只有重力或彈簧彈力做功的情況下適用。初、末兩狀態(tài)下得機(jī)械能(指動能和勢能的代數(shù)和)相等,等號左邊是出狀態(tài)機(jī)械能,右邊為末狀態(tài)機(jī)械能。這個要在列物理方程時嚴(yán)格按照以上格式。
1機(jī)械能守恒定律守恒條件
機(jī)械能守恒條件是:只有系統(tǒng)內(nèi)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(jī)械能守恒也是一種理想化的物理模型】,而且是系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能守恒。一般做題的時候好多是機(jī)械能不守恒的,但是可以用能量守恒,比如說把丟失的能量給補(bǔ)回來,
從功能關(guān)系式中的 WF外=△E機(jī) 可知:更廣義的機(jī)械能守恒條件應(yīng)是系統(tǒng)外的力所做的功為零。
當(dāng)系統(tǒng)不受外力或所受外力做功之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變,叫動量守恒定律。
當(dāng)只有動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)相互轉(zhuǎn)換時,機(jī)械能才守恒。
2機(jī)械能守恒定律和動能定理區(qū)別
1.先說高中物理“守恒定律”和“定理”的區(qū)別:
當(dāng)然在選取研究對象時,可以是一個物體,也可以是一個系統(tǒng),但同學(xué)們要注意,高中階段可以說99.9%的題,在對于求解關(guān)于單一物體的量時用定理,求解一個系統(tǒng)的量時用守恒定律要簡單得多。
2.區(qū)別機(jī)械能守恒機(jī)械和動量守恒的條件:
機(jī)械能守恒的條件:從做功角度來講是系統(tǒng)只有重力或彈力做功(僅限彈簧彈力)。也就是說機(jī)械能守恒只認(rèn)識重力和彈力做功,不分系統(tǒng)內(nèi)外,系統(tǒng)可以受到其它的力(如摩擦力)但只要它們不做功,或做功的代數(shù)和為零,那么系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的。
動量守恒的條件:系統(tǒng)外不受力,或受合力為零,或內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,或在某方向上滿足以上條件。也就是說,動量守恒它只認(rèn)識是系統(tǒng)外部受力,而不管系統(tǒng)內(nèi)部是否受力。
例如我們常見的考高基本模型之一的子彈木塊模型中,由于摩擦力做功(不是因?yàn)槭艿侥Σ亮Γ,所以機(jī)械能不守恒,但系統(tǒng)外部無其它力,所以動量守恒。(雖然系統(tǒng)內(nèi)部有摩擦力,但動量守恒不認(rèn)識它)。
3.區(qū)別動量定理和動能定理:
動量定理是力的時間積累,是題目中要求求解力,時間,速度,動量,動量的變化,沖量時的首選。
動能定理是力的空間積累,是題目中要求求解力,位移,速度,動能,動能的變化,做功時的首選。
4.區(qū)別機(jī)械能守恒定律和動能定理
可以說機(jī)械能守恒定律是動能定理在只有重力和彈力做功時的一種特殊表達(dá)。對于不知道兩者何時應(yīng)該用哪個的同學(xué)的最好的辦法就是只用動能定理。
5.區(qū)別機(jī)械能守恒和機(jī)械能不變:
機(jī)械能守恒是個動態(tài)過程,在變化中的守恒,也就是說要想談守恒,先要讓其變化。
機(jī)械能不變是個靜態(tài)過程,也就是說是不發(fā)生變化的。(不變不等于沒有發(fā)生變化)
如在水平面上勻速行駛的汽車,只能說它的機(jī)械能不變,而不能說它機(jī)械能守恒
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