机械能守恒定律公式(公式最简练的机械能守恒定律)
机械能守恒、能量守恒等守恒定律反应了自然界所存在的一种实质性的规律——“恒”.“守恒”思想作为高中物理的主要思想办法在解题中得到了普遍的运用。在物理现象中只涉及动能和势能(包含重力势能和弹性势能)相互转换,无论是单个物体,还是物系统,用机械能守恒定律解题,可以迅速上手。
寻根溯源根题展示
【根题】(老人教版必修2第七章第8节例题,人教新教材第八章第4节例题)把一个小球用细线悬挂于P点,就成为一个摆,如图。摆长为l,最大偏角为。如果阻力可以疏忽,百思特网小球活动到最低地位时的速度是多大?
解析:小球在摆动进程中,受重力和绳的拉力,拉力和速度方向垂直不做功,只有重力做功,所以小球在摆动进程中机械有守恒。
以小球为研讨对象,把最低点的重力势能定为0(即选最低点为零势能参考面)。
以小球在最高点的状况为初状况,以小球在最低点的状况为末状况
办法总结规律提练
一、机械能守恒定律
1.内容:在只有重力或弹力做功的物系统统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能坚持百思特网不变。
2.表达式:Ep1+ Ek1=Ep2+ Ek2 EK=-EP
二、机械能守恒的断定办法
1.用做功断定:若物体或体系只有重力(或弹簧类的)弹力做功(或有其他力做功,但其他
力做功的代数和为零),则机械能守恒.
2.用能量转化来断定:若物系统统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他情势的能的百思特网转化,则物系统统机械能守恒.
3.应用机械能的定义直接断定:剖析动能和势能的和是否变更.
如匀速上升中的物体,动能不变,重力势能增长,机械能增长,不守恒。
考场出色衍题百变
一、单体机械能守恒问题
二、衔接体的机械能守恒问题
对多个物体组成的体系,断定机械能是否守恒,可以看体系内的机械能是否和其他情势的能产生相互转化,如果没有转化,则这个体系机械能守恒。
列体系机械能守恒方程时,一般选用转化式:EK=-EP ,或EP=-EK,转化式不用选参考平面。
两通过绳或杆相干联的物体,要注意他们的速度是否相等,如果不相等,要选明白两物体的速度关系和位移关系,再列机械能守恒方程。
【衍题4】质量均为m的小球A、B、C,用两条长均为L的细线相连,置于高为h的光滑程度桌面上。L.>H,A球刚跨过桌面。若A球、B球下落着地后均不再反弹,则C球分开桌边沿时的速度大小是多少?
【解析】本题描写的物理进程是:A球下落带动B、C球活动。A球着地前瞬间,A、B、C三球速率相等,且B、C球均在桌面上。因A球着地后不反弹,故A、B两球间线松弛,B球持续活动并下落,带动小球C,在B球着地前瞬间,B、C两球速率相等。故本题的物理进程应划分为两个阶段:第一个阶段,从A球开端下落到A球着地瞬间;第二个阶段,从A求着地后到B球着地瞬间。
【点评】通过这个题可以看出,准确选取研讨对象、准确选取满足机械能守恒定律的物理进程是解决多物体多进程问题的症结。
【总结】
运用机械能守恒定律解决多物体、多进程问题,必需精确选择体系,合理划分研讨进程。
1.精确选取研讨体系
某些物体组成的体系的机械能在一个进程中守恒,在另一进程中不必定守恒,所以运用机械能守恒定律须要精确选取研讨对象。
若把多个物体视为物系统,用EK=-EP列式较简略,此式不用选择零势能参考面,只需斟酌体系动能变更量EK(增)和势能变更量-EP(减)。
2. 准确选取物理进程
选取物理进程必需遵守两个根本原则:其一,进程中物系统统满足机械能守恒条件;其二,要尽量使求解进程简化。有时可选全进程,而有时则必需将全进程分解成几个阶段。