物理:学法巧手指——机械能及其守恒定律、能量守恒定律
机械能及其守恒定律 能量守恒定律
1.机械能是否守恒的判断
机械能守恒是有条件的,它适用的条件就是“系统内只有重力或弹力做功,发生动能和势能的相互转化”,做题时一定要仔细审题,看准题中的系统在哪?并判断是否发生了动能和势能的相互转化。
例题1.如图1所示,一物体在直立弹簧的上方处下落,然后又被弹回,若不计空气阻力,则下列说法中正确的是
.物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等
.物体跟弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等
.在重力和弹簧的弹力相等时,物体的速度最大
.物体在把弹簧压缩到最短时,它的机械能最小
解析:物体在和弹簧接触之前做自由落体,这一过程中,只发生动能和重力势能的相互转化,物体的机械能是守恒的;一旦和弹簧接触,除有重力对物体做功外,还有弹簧的弹力对物体做功,即发生动能、重力势能和弹性势能三者之间的相互转化,这时就不能说“物体的机械能守恒”,只能说“物体和弹簧组成的系统的机械能守恒”,所以答案错、
对。
如果只研究物体和地球组成的系统,则在物体接触弹簧直至把弹簧压缩到最短的过程中,这时弹簧的弹力就是系统之外的力,并且一直对物体做负功,故物体在把弹簧压缩到最短时,它的机械能最小,答案正确。
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