机械能守恒的判断-文考帮物理

【知识梳理】

1.重力势能

1）重力做功的特点

①重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关.

②重力做功不引起物体机械能的变化.

2）重力做功与重力势能变化的关系

①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大.

②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即WG=-（Ep2-Ep1）=Ep1-Ep2.

③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关.

2.弹性势能

1）定义

发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，称为弹性势能.

2）弹力做功与弹性势能变化的关系

①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W=-ΔEp.

②对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能越大.

3.机械能守恒定律及其应用

1）机械能守恒定律内容

在只有重力（或系统内弹力）做功的情况下，物体系统内的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，而机械能的总量保持不变.

2）常用的三种表达式

①守恒式：E1=E2或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.E1、E2分别表示系统初末状态时的总机械能.

②转化式：ΔEk=-ΔEp或ΔEk增=ΔEp减.表示系统势能的减少量等于动能的增加量.

③转移式：ΔEA=-ΔEB或ΔEA增=ΔEB减.表示系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能.(www.xing528.com)

3）对机械能守恒定律的理解

①机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内.

②“只有重力（或弹力）做功”不等于“只受重力（或弹力）作用”，在该过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功，机械能仍守恒.

4.机械能守恒的判断办法

1）利用机械能的定义判断（直接判断）

机械能包括动能、重力势能和弹性势能，判断机械能是否守恒可以看物体或系统机械能的总和是否变化.

2）用做功判断

若物体或系统只有重力或系统内弹簧弹力做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒.

3）用能量转化来判断

若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒.

【例题与变式】

例题.（多选）如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　）.

A.甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒

B.乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒

C.丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒

D.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒

变式.如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（　）.

A.斜劈对小球的弹力不做功

B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒

C.斜劈的机械能守恒

D.小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量