在不知準確資料的情況下,怎樣辨別系統符合機械能守恆定律

2021-09-05 10:32:39 字數 5142 閱讀 8205

1樓:

從能量轉化角度看,只要在某一物理過程中。系統的機械能總量始終保持不變,而且系統內或系統與外界之間沒有機械能轉化為其他形式的能,也沒有其他形式的能轉化為系統的機械能,那麼系統的機械能就是守恆的,與系統內是否一定發生動能和勢能的相互轉化無關。如在光滑的水平面上做勻速直線運動的物體。

其機械能守恆;如果系統內或系統與外界之間有其他形式的能與機械能的轉化。即使系統機械能總量保持不變,其機械能也是不守恆的,如在水平公路上以最大速度勻速行駛的汽車或在靜止的海水中以最大速度勻速行駛的輪船,雖然機械能總量保持不變,但系統內有其他形式的能(內能或電能)轉化為系統的機械能,系統又克服外界做功將機械能轉化成其他形式的能。

從功能關係看,機械能守恆的條件是「系統外力不做功,系統內非保守力不做功」。這一條件與系統內保守力(重力或彈簧的彈力)是否做功無關,因為重力或彈簧彈力是否做功只是決定系統內是否發生動能和勢能的相互轉化,做功與否都不會改變系統機械能總量。

由此可知,如果質點組(系統)內各物體所受的所有力(包括重力和彈力)都不做功,則各物體的動能和勢能均保持不變,動能和勢能也不發生相互轉化,此時質點組(或系統)的機械能也是守恆的。這是機械能守恆的特例。

教材中機械能守恆定律的表述為:在只有重力做功的情形下,物體的動能和勢能發生相互轉化,但機械能總量保持不變。這是機械能守恆定律的最常見情形(即在重力勢能和動能的相互轉化中,只有重力做功的情況。

實際上,在重力勢能和彈性勢能與動能的相互轉化中,只有重力和彈簧的彈力做功時,物體的動能和系統的勢能之和保持不變,系統的機械能守恆),也是更普遍的能量守恆定律的一種特殊情況。只是為了降低學生學習機械能守恆定律的難度。學習和掌握機械能守恆的條件一定要從能量轉化和功能原理的角度來理解,這樣更能體現機械能守恆條件的本質。

2樓:匿名使用者

除了重力沒有系統外的力做功,系統內沒有摩擦等將機械能轉換成其它形式能的因素

機械能守恆定律是由誰最先提出的? 20

3樓:

在只有重力或彈力做功的物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。這個規律叫做機械能守恆定律。

機械能守恆定律是動力學中的基本定律,即任何物體系統如無外力做功,系統內又只有保守力(見勢能)做功時,則系統的機械能(動能與勢能之和)保持不變。外力做功為零,表明沒有從外界輸入機械功。

只有保守力做功,即只有動能和勢能的轉化,而無機械能轉化為其他能,符合這兩條件的機械能守恆對一切慣性參考系都成立。

這個定律的簡化說法為:質點(或質點系)在勢場中運動時,其動能和勢能的和保持不變;或稱物體在重力場中運動時動能和勢能之和不變。

4樓:匿名使用者

在只有重力對物體做功的條件下,物體的動能和重力勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。在有彈簧彈力做功的情況下,也有類似的結論成立,這個規律叫做機械能守恆定律。

機械能守恆定律

mechanical energy,law of conservation of

動力學中的基本定律,即任何物體系統如無外力作功或外力作功之和為零,系統內又只有保守力(見勢能)作功時,則系統的機械能(動能與勢能之和)保持不變。外力作功為零,表明沒有從外界輸入機械功;只有保守力作功,即只有動能和勢能的轉換,而無機械能轉換為其他能,符合這兩條件的機械能守恆對一切慣性參考系都成立。這個定律的簡化說法為:

質點(或質點系)在勢場中運動時,其功能和勢能的和保持不變;或稱物體在重力場中運動時動能和勢能之和不變。這一說法隱含可以忽略不計產生勢力場的物體(如地球)的動能的變化。這只能在一些特殊的慣性參考系如地球參考系中才成立。

單個物體和系統機械能守恆定律條件

5樓:

只有重力或彈力做功。

1、做功條件分析法:

當發生動能與重力勢能的轉化時,只有重力做功,當發生動能與彈性勢能的轉化時,只有彈力做功,其他力均不做功,則系統的機械能守恆。

2、能量轉換分析法:

若只有系統內物體間動能和重力勢能及彈性勢能的轉化,系統跟外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉化成其他形式的能(如沒有內能的增加,比如溫度升高),則系統的機械能守恆。

3、增減情況分析法:

若系統的動能與勢能均增加或均減少,則系統的機械能不守恆:若系統的動能或勢能不變,而勢能或動能卻發生了變化,則系統的機械能不守恆:若系統內各個物體的機械能均增加或均減少,則系統的機械能也不守恆。

擴充套件資料

外力做功為零,表明沒有從外界輸入機械功;只有保守力做功,即只有動能和勢能的轉化,而無機械能轉化為其他能,符合這兩條件的機械能守恆對一切慣性參考系都成立。這個定律的簡化說法為:質點(或質點系)在勢場中運動時,其動能和勢能的和保持不變;或稱物體在重力場中運動時動能和勢能之和不變。

這一說法隱含可以忽略不計產生勢力場的物體(如地球)的動能的變化。這只能在一些特殊的慣性參考系如地球參考系中才成立。

6樓:

機械能守恆定律

1.動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)統稱為機械能:e=ek+ep.

2.在只有重力(和系統內彈簧的彈力)做功的情形下,物體的動能和重力勢能(及彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變.這個結論叫做機械能守恆定律.

3.判斷機械能守恆的方法一般有兩種:

(1)對某一物體,若只有重力(或系統內彈簧的彈力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代數和為零),則該物體的機械能守恆.

(2)對某一系統,物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能相互轉化,系統跟外界沒有發生機械能的傳遞,機械能也沒有轉變成其他形式的能(如沒有內能產生),則系統的機械能守恆.

4.應用機械能守恆定律解題的基本步驟:

(1)根據題意,選取研究物件(物體或系統)

(2)明確研究物件的運動過程,分析物件在過程中的受力情況,弄清各力做功情況,判斷是否符合機械能守恆的條件.

(3)恰當地選取參考平面,確定研究物件在過程的起始狀態和末了狀態的機械能(包括動能和重力勢能).

(4)根據機械能守恆定律列方程,進行求解.

動能定理和機械能守恆定律的區別

7樓:甜小糖

區別一:定義不同

動能定理:物體因運動而具有的能量。

機械能守恆定律:在只有重力或彈力做功的物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。這個規律叫做機械能守恆定律。

區別二:表示式不同

機械能守恆定律:wg+wfn=∆ek,e減=e增 (ek減=ep增 、ep減=ek增)

區別三:適用範圍不同

動能定理:適用於恆力做功、變力做功、分段做功、全程做功等。

機械能守恆定律:只有在重力或彈簧彈力做功的情況下適用。

8樓:北鴦

1、概念不同:

動能定理(work-energy principle)描述的是物體動能的變化量與合外力所做的功的關係,具體內容為合外力對物體所做的功,等於物體動能的變化量。所謂動能,簡單的說就是指物體因運動而具有的能量。

機械能守恆定律是在只有重力或彈力做功的物體系統內(或者不受其他外力的作用下),物體系統的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總能量保持不變。這個規律叫做機械能守恆定律。

2、表示式不同:

動能定理表示式

其中,ek2表示物體的末動能,ek1表示物體的初動能。δw是動能的變化,又稱動能的增量,也表示合外力對物體做的總功。

機械能守恆定律表示式 wg+wfn=∆ek    e減=e增 (ek減=ep增 、ep減=ek增)

3、適用範圍不同:

動能定理:恆力做功、變力做功、分段做功、全程做功等均可適用。

機械能守恆定律:只有系統內的彈力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量損失,所以機械能守恆也是一種理想化的物理模型】,而且是系統內機械能守恆。

9樓:匿名使用者

動能定理和機械能守恆定律的本質是一樣,都是功能原理,這也是學生容易混淆的原因。它們除了內容不一樣外,主要的區別時適用條件不同:機械能守恆的條件是「在只有重力或彈力做功的物體系統內,動能和勢能可以互相轉化,而總的機械能保持不變」,只有滿足這條件的物理過程才能用機械能守恆定律列方程。

動能定理適用於一切過程。

高中範圍內動能定理指外力做的功等於物體動能的變化,關鍵點是功影響動能,機械能守恆是在沒有系統外的力做功的情況下系統的機械能守恆,原意是表示能量的一種守恆關係,且不能有外力做功。

10樓:

「動能定理」和「機械能守恆定律」是物理學中很重要的兩個力學方面物理規律。有一名同學設計瞭如圖i所示的實驗裝置。一個電磁鐵吸住一個小鋼球,當將電磁鐵斷電後,小球由靜止開始向下加速運動。

小鋼球經過光電門時,計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降到光電門時的高度h。

(1)這名同學為了驗證「動能定理」,用遊標卡尺測量了小鋼球的直徑,結果如圖2所示,他記錄下來小鋼球的直徑d=          cm。

(2)這名同學在驗證「動能定理」的過程中,忽略了空氣阻力的影響,除了上述的資料之外是否需要測量小鋼球的質量?        (填「需要」或「不需要」)

(3)該同學如果打算用這套裝置驗證機械能守恆定律,你覺得下面的哪些做法能提高實驗的精度(        )

a、在保證其它條件不變的情況下,減小小球的直徑

b、在保證其它條件不變的情況下,增大小球的直徑

c、在保證其它條件不變的情況下,增大小球的質量

d、在保證其它條件不變的情況下,減小小球的質量

11樓:林若宇小木

動能定理是算動能的 就是一個物體在運動的時候所具備的動能 一個相對靜止的物體是沒有動能的 比如一個物體在做勻速直線運動 質量為m速度為v 所以它的動能是1/2mv(的平方)

機械能守恆定律是說一個物體在沒有外力做功的時候 動能與勢能維持之和不變 動能就是上面的動能定理算出來的那個 勢能包括重力勢能和彈力勢能 e機=e勢+e動

(1)系統不受外力或系統所受的外力的合力為零。   (2)系統所受外力的合力雖不為零,但比系統內力小得多。   (3)系統所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分力為零的時候,則在該方向上系統的總動量保持不變——分動量守恆。

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