機(jī)械能守恒定律

第六節(jié)機(jī)械能守恒定律我們知道物體自由下落時(shí)，由于重力做功，重力勢(shì)能不斷減少，物體的動(dòng)能不斷增加，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，豎直上拋物體，在上升過程中，動(dòng)能不斷減小，重力勢(shì)能不斷增加，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，我們將找出這類轉(zhuǎn)化過程中的遵循的規(guī)律．一、機(jī)械能1．機(jī)械能的概念：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱叫做機(jī)械能，總機(jī)械能為動(dòng)能與勢(shì)能（重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能）之和，E=Ek+Ep.

2．機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性由于重力勢(shì)能具有相對(duì)性，所以要取參考平面；動(dòng)能具有相對(duì)性，所以要取參考系，因此只有在選取了參考平面和參考系后才可確定物體的機(jī)械能，通常我們都以地面為參考平面和參考系．3．機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化（1）重力勢(shì)能和動(dòng)能間的可以相互轉(zhuǎn)化．（2）彈性勢(shì)能和動(dòng)能間的也可以相互轉(zhuǎn)化．

說明：由于對(duì)彈性勢(shì)能只要求定性分析，不做定量計(jì)算，所以在以后討論定量問題時(shí)，一般只涉及重力勢(shì)能和動(dòng)能的機(jī)械能問題．二、機(jī)械能守恒定律點(diǎn)擊下觀看模擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫大量的實(shí)驗(yàn)表明擺動(dòng)中，動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化，而且小球能擺到另一邊與釋放點(diǎn)相同高度的地方．

小球在擺動(dòng)中機(jī)械能守恒.1．機(jī)械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．2．機(jī)械能守恒定律的證明：設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中只存在重力做功，則由動(dòng)能定理得：而

所以：即：3．機(jī)械能守恒定律成立的條件：只有重力做功（或除重力做功外，其他力做功為零）

注意：①只有重力做功與只受重力作用的含義不同，只受重力作用，機(jī)械能守恒，但機(jī)械能守恒不一定只受重力作用．②只要滿足機(jī)械能守恒的條件，不論物體的具體運(yùn)動(dòng)情況如何，機(jī)械能都守恒．③在只有彈力做功的條件下，彈性勢(shì)能和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒．三、機(jī)械能守恒定律的理解1、彈性勢(shì)能與動(dòng)能之間也可以轉(zhuǎn)化，其機(jī)械能守恒定律可表述為；在彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變．2、機(jī)械能守恒定律的另一種表述：只有重力和彈力做功的情況下，重力勢(shì)能的減少量（或增加量）等于動(dòng)能的增加量（或減少量）.例題在下列的物理過程中，機(jī)械能守恒的有（）

A．把一個(gè)物體豎直向上勻速提升的過程

B．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過程

C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行的過程

D．從高處豎直下落的物體落在豎立的輕彈簧上，壓縮彈簧的過程，對(duì)彈簧、物體和地球這一系統(tǒng)解析：向上勻速提升物體的過程，除重力做功外，還有向上的拉力對(duì)物體做正功，物體的機(jī)械能增加；衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒；汽車關(guān)閉油門后滑行，要克服阻力做功，機(jī)械能減??；物體壓縮彈簧的過程只有重力，彈簧的彈力做功，所以對(duì)物體、彈簧和地球組成的系統(tǒng)，總機(jī)械能守恒（僅對(duì)于物體或彈簧機(jī)械能不守恒）．所以，正確選項(xiàng)為BD小結(jié):機(jī)械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械