机械能守衡定律

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机械能守恒定律

系统的动能与势能之和A非保内 = E(Q) E(P)
此式表明，在系统从一个状态变化到另一个状态
的过程中，其机械能的增量等于外力所作功和系统的非保守内力所作功的代数和。此规律称为系统的功能原理。
三、机械能守恒定律 ( law of conservation of mechanical energy)
例 1：求使物体脱离地球引力作用的最小速度。
解：根据机械能守恒定律有
mM 1 2 mv 2 G 0 2 R
v2 2GM R 2 gR 11 .2 10 m s
3 -1
例 2：求使物体不仅摆脱地球引力作用, 而且脱离太阳引力作用的最小速度。解：根据机械能守恒定律有
1 2
α

Q
P
1 2 f d l mgs sin mv 0 2
f
α
N
v0 0
而摩擦力的大小为
f N mgcos
mg
所以即有

Q
P
Q f d l mg cos dl mgs cos
P
1 2 mg s cos mg s sin mv 0 2
1 2 mv 2
相对地球的动能
Ek
脱离地球引力所需动能
Ek 2
1 2 mv2 2
所以从地面发射时所需最小动能为
Ek3 Ek Ek2
由此可得第三宇宙速度
v 3 v v 2 (12 .4 10 ) (11 .2 10 ) m s 16 .7 10 m s
C
解得
v 2( g ssin g scos ) 1 3 -1 -1 2 (9.8 2.0 0.48 2.0 ) m s 1.8m s 2 2

机械能量守恒定律公式

机械能量守恒定律公式
1. 机械能量守恒定律内容。

- 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

2. 公式表达。

- 设物体的动能为E_k，重力势能为E_p，弹性势能为E_弹。

- 初始状态的机械能E_1=E_k1 + E_p1+E_弹1，末状态的机械能
E_2=E_k2+E_p2+E_弹2。

- 根据机械能守恒定律E_1 = E_2，即
E_k1+E_p1+E_弹1=E_k2+E_p2+E_弹2。

- 在只有重力做功的情况下（不涉及弹性势能），公式可简化为
E_k1+E_p1=E_k2+E_p2，进一步展开：(1)/(2)mv_1^2+mgh_1=(1)/(2)mv_2^2+mgh_2（其中m为物体质量，v为速度，h为物体相对参考平面的高度）。

- 在只有弹簧弹力做功的系统中（不考虑重力势能变化），设弹簧的劲度系数为k，弹簧形变量为x，初始弹性势能E_弹1=(1)/(2)kx_1^2，末态弹性势能
E_弹2=(1)/(2)kx_2^2，如果系统动能分别为E_k1和E_k2，根据机械能守恒定律
E_k1+(1)/(2)kx_1^2=E_k2+(1)/(2)kx_2^2。

机械能守恒定律

机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了一个物体在没有外力做功的情况下，机械能守恒的原理。

本文将详细介绍机械能守恒定律的概念、表达式以及应用。

一、机械能守恒定律的概念机械能守恒定律是指在一个封闭的系统中，如果只受到重力势能和动能变化的影响，那么系统的机械能将保持不变。

即它将具备一个能量守恒的特性。

机械能守恒定律可以用下式表示：E = K + U其中，E是系统的机械能，K是系统的动能，U是系统的重力势能。

根据机械能守恒定律，当系统中没有其他能量形式的转化时，系统的机械能始终保持恒定。

二、机械能守恒定律的表达式1. 动能的表达式动能是描述物体运动状态的物理量，它与物体的质量和速度有关。

根据牛顿第二定律可以得到动能的表达式：K = 1/2 mv²其中，K是动能，m是物体的质量，v是物体的速度。

2. 重力势能的表达式重力势能是物体在重力场中具有的势能，它与物体的质量和高度有关。

根据重力势能的定义可以得到重力势能的表达式：U = mgh其中，U是重力势能，m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体的高度。

三、机械能守恒定律的应用机械能守恒定律在日常生活和工程中有着广泛的应用。

1. 自由落体运动当物体在自由落体运动过程中，只受到重力做功，不考虑空气阻力时，根据机械能守恒定律可以得到以下结论：在自由落体运动开始时，物体具有较高的重力势能和较低的动能；当物体落地时，重力势能减少为零，动能增加为最大值。

整个过程中，重力势能的减少等于动能的增加，符合机械能守恒定律的要求。

2. 弹簧振子在弹簧振子的运动过程中，弹簧的势能和物体的动能不断地相互转化，但总的机械能保持不变。

当物体在最大位移处速度为零时，动能减为零，而弹簧的势能达到最大值；当物体通过平衡位置时，动能增加为最大值，而弹簧的势能减为零。

整个过程中，动能的减少等于势能的增加，符合机械能守恒定律的要求。

结语机械能守恒定律是物理学中重要的基本定律之一，它描述了一个物体在没有外力做功的情况下，机械能守恒的原理。

机械能守恒定律

而单个物体机械能不守恒
常见形式：轻绳连接、轻杆连接、弹簧连接（物体+弹
簧或物体+弹簧+物体）、叠加。
4、机械能是否守恒的判断方法
（1）用做功来判断：只有重力或系统内弹力做功
（2）用能量转化来判断：对单个物体或者物体系：
只有动能和势能的相互转化而无其他形式能的转化，
则物体系机械能守恒。
5、机械能不守恒的情况：
（1）、除重力和弹力之外的力对物体做功，（如滑动摩
擦力、空气阻力做功做功）物体的机械能不守恒。除重力
和弹力之外的那些力做正功，机械能要增加；除重力和弹
力之外的那些力做负功，机械能要减少，而且增加或减少
的数值，等于除重力和弹力之外的那些力做功的数值，
（2）、绳子在被绷紧的瞬间，物体的机械能不守恒。
物体沿绳子方向的速度突变为零。
机械能守恒定律
机
械
能
动能
+
= 重力势能
+
弹性势能
机械能守恒定律
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与
势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.
2、机械能守恒定律的三种表达形式：
（1）守恒的观点： Ek 初 EP初 Ek 末 EP末
即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之
和
（2）转化的观点：
Ek EP
即动能（势能）的增加量等于势能（动能）的减少量
（3）转移的观点：
E A增 EB减
即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量
3、机械能守恒的条件
（1）、单个物体：若
时机械能守恒
（2）、对于物体系：若
系统内弹力
，
则物体和轻绳（轻杆、弹簧）组成的系统机械能守恒，

机械能守恒定律

机械能守恒定律机械能守恒定律是力学中的一个基本原理，它描述了在没有外力做功和没有摩擦损失的情况下，系统的机械能保持不变。

机械能包括了物体的动能和势能，它们之间可以相互转化但总和保持恒定。

一、机械能的定义机械能是指物体的动能和势能的总和，即：E = K + U其中，E表示机械能，K表示动能，U表示势能。

动能是物体由于运动而具有的能量，由物体的质量和速度决定；势能则是物体由于位置而具有的能量，它与物体的质量、位置和外力有关。

二、机械能守恒定律的表达形式机械能守恒定律可以通过以下公式表示：E₁ = E₂即在某一过程中，物体的机械能在始末状态保持不变。

这意味着在没有外界做功和能量损失的情况下，物体的机械能始终保持恒定。

三、机械能守恒定律的应用机械能守恒定律可以应用于各种力学问题的求解中，例如弹簧振子、自由落体等。

下面以一个滑块运动的例子来说明机械能守恒定律的应用。

假设有一个质量为m的滑块，沿着光滑的水平面上有一个长度为l的弹簧。

当滑块位于弹簧的伸长端时，弹簧势能为0，机械能仅由滑块的动能组成；当滑块位于弹簧的压缩端时，机械能由滑块的动能和弹簧的势能组成。

根据机械能守恒定律，可以得到以下关系：(1/2)mv₁² = (1/2)kx²其中，v₁表示滑块在伸长端的速度，k表示弹簧的弹性系数，x表示滑块相对平衡位置的位移。

通过这个关系式，我们可以求解出滑块在不同位置的速度和位移。

四、机械能守恒定律的局限性尽管机械能守恒定律在许多力学问题中都适用，但在实际问题中，往往存在着一些能量损失，如摩擦阻力等。

这些能量损失将导致系统的机械能不再保持恒定。

因此，在考虑具体的实际情况时，我们需要考虑这些能量损失，并将其纳入计算中。

五、总结机械能守恒定律是力学中的一个重要原理，它描述了在没有外力做功和没有能量损失的情况下，系统的机械能保持不变。

通过机械能守恒定律，我们可以解决许多力学问题，并得到物体在不同位置和状态下的速度和位移等信息。

大学物理机械能守恒定律

弹性碰撞
弹性碰撞中，两物体之间的相互作用力是保守力，因此系统机械能守恒。通过分析碰撞前后的速度、动量等物理量，可以求解碰撞过程中的能量转化和损失情况。
03 弹性碰撞中机械能守恒
Байду номын сангаас
完全弹性碰撞过程描述
碰撞前后动能守恒
在完全弹性碰撞中，两个物体碰撞前后的总动能保持不变。
碰撞前后动量守恒
同时，两个物体碰撞前后的总动量也保持不变。
例题3
一质量为 $m$ 的匀质球体，半径为 $R$，绕通过其中心且与球面垂直的轴以角速度 $omega$ 转动。若在球面上挖去一个质量为 $Delta m$ 的小球体，求剩余部分的动能和势能变化。
06 振动系统中机械能守恒
简谐振动过程中能量转化关系
简谐振动中，动能和势能不断相互转化，但总机械能保持不变。
在平衡位置，动能最大，势能最小；在最大位移处，动能最小，
势能最大。
简谐振动的能量与振幅的平方成正比。
受迫振动和共振现象中能量传递特点
受迫振动中，驱动力的频率接近系统固有频率时，振幅显著增大，能量传递效率提高。
共振现象是系统固有频率与外界驱动力频率相等时发生的，此时能量传递效率最高。
在共振现象中，系统的振幅达到最大值，能量在驱动力和系统之间高效传递。
典型例题分析
例题1
一弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，分析其在振动过程中的能量转化关系。
例题2
一单摆受到周期性驱动力作用，分析其在受迫振动过程中的能量传递特点。
例题3
一RLC振荡电路在共振状态下工作，分析电路中的能量转化和传递过程。
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机械能守恒定律

机械能守恒定律机械能守恒定律（1）机械能包括动能、重力势能和弹性势能. 其中，重力势能的大小和零势面的选取有关，可正可负，是个标量；弹性势能是物体由于发生形变而具有的能，如果一个弹簧的形变量不变，那么它的弹性势能也不变.（2）机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.k p k p E E E E ''+=+，或k p E E ∆=∆（3）机械能守恒定律的应用①条件：对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒；对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有化为其他形式的能，则系统机械能守恒．②判断机械能守恒：若物体或系统只有重力或系统内弹力做功，则机械能守恒；若物体或系统中只有动能和势能的相互转化，则机械能守恒；物体间发生非弹性碰撞（除特别说明）时，机械能不守恒.③机械能守恒定律与动能定理的比较：机械能守恒定律反映的是物体初末状态的机械能间的关系，这种守恒是有条件的；动能定理反映了物体动能变化与合外力做功的关系，这个关系总是成立的.④应用机械能守恒定律时，要先明确研究对象，根据研究对象经过的物理过程，进行受力和做功分析，判断机械能是否守恒，若守恒，再恰当地选取参考平面，确定研究对象在初末态的机械能，最后列方程求解. ⑤重力做了多少功，物体的重力势能就改变了多少，即G p W E =-.⑥若机械能不守恒，那么除了重力及系统内弹力之外的其它力所做的功就是机械能的改变量.【诊断自测】1. 朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。

”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是能转化为能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的能。

2. 如图所示，长为L 的匀质链条，对称地悬挂在光滑的小滑轮上.若链条因受到微扰而滑动，则链条刚脱离滑轮时的速度为。

机械能守恒定律

机械能守恒定律机械能守恒定律是物理学中的重要定律之一，它描述了在没有外力做功的情况下，机械系统的总机械能保持不变。

本文将详细介绍机械能守恒定律的基础概念、适用条件以及相关示例，以帮助读者更好地理解和应用该定律。

一、基础概念机械能是指一个物体由于其位置和速度而具有的能量。

它包括了物体的动能和势能两个组成部分。

动能是由物体的质量和速度共同决定的，而势能则与物体所处的位置和与其他物体之间的相互作用有关。

机械能守恒定律指出，在没有其他形式能量转化和能量损失的情况下，机械系统的总机械能保持不变。

换句话说，一个封闭的机械系统，其初始机械能等于其最终机械能。

二、适用条件机械能守恒定律适用于满足以下条件的机械系统：1. 机械系统中只有重力和弹性力在起作用，其他非保守力如摩擦力和阻力可以忽略不计；2. 机械系统中没有外力对系统做功，也就是没有能量的输入或输出；3. 机械系统中没有能量转化，例如热量转化或者其他形式的能量转化。

三、实例说明为了更好地理解机械能守恒定律，下面我们通过几个实例进行说明。

例一：自由落体考虑一个质点从高处自由落体的情况。

在没有空气阻力的情况下，质点的动能仅由其下落的速度决定，而势能则由其高度确定。

根据机械能守恒定律，质点的总机械能保持不变。

当质点下落到地面时，动能增大，而势能减小，二者相互抵消，总机械能保持不变。

例二：摆锤运动考虑一个简单的摆锤系统，由一个固定在一根绳子上的质点组成。

当摆锤从最高位置释放时，它开始进行摆动。

在摆动的过程中，摆锤的高度和速度会不断变化。

根据机械能守恒定律，摆锤的总机械能在整个摆动过程中保持不变。

例三：弹簧振子考虑一个弹簧振子系统，由一个质点固定在一根弹簧上组成。

当质点被压缩或拉伸后释放，它开始进行振动。

在振动的过程中，质点的动能和势能会交替变化。

根据机械能守恒定律，弹簧振子的总机械能在整个振动过程中保持不变。

四、结论机械能守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述和解释各种机械系统中的能量转化和守恒过程中起到了重要作用。

机械能守恒定律表达式是什么

机械能守恒定律表达式是什么
基本的公式是Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 等号前的是初始状态的机械能，等号后的是末态的机械能。

ΔE1=ΔE2，E 减=E 增，W=ΔE。

1 机械能守恒定律表达式机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互
转化，但机械能保持不变。

其数学表达式可以有以下两种形式：
过程式：
1.WG+WFn=∆Ek
2.E 减=E 增（Ek 减=Ep 增、Ep 减=Ek 增）
状态式：
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2（某时刻，某位置）
2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面] 1 机械能守恒定律的三种表达式1．从能量守恒的角度
选取某一平面为零势能面，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。

2．从能量转化的角度
系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统动能的
增加量，系统机械能守恒。

3．从能量转移的角度。

机械能守恒机械能守恒定律和应用

机械能守恒机械能守恒定律和应用机械能守恒——机械能守恒定律和应用机械能守恒是动力学中的一个基本定律，表明在没有外力做功和无能量损失的情况下，机械能将保持不变。

本文将详细介绍机械能守恒定律的原理和应用。

一、机械能守恒的原理机械能守恒是基于动力学中的能量守恒定律。

在理想条件下，一个物体的机械能等于其动能和势能之和。

动能由物体的质量和速度决定，而势能则由物体的质量、重力加速度和高度决定。

根据机械能守恒定律，一个系统的机械能在任何时刻都保持不变。

二、机械能守恒定律的应用1. 自由落体运动自由落体是指只有重力作用的物体运动，根据机械能守恒定律，自由落体运动中物体的势能转化为动能，其总量保持不变。

例如，一个物体从高处自由落下，其势能逐渐减小，而动能逐渐增加，最终达到最大值。

2. 弹簧振子弹簧振子是一种涉及机械能转化的系统。

当弹簧振子偏离平衡位置时，它具有势能；当它通过振动重新回到平衡位置时，势能转化为动能。

根据机械能守恒定律，弹簧振子在振动过程中机械能保持不变。

3. 动能转化机械能守恒定律也适用于动能在不同形式之间的转化。

例如，当一个物体由静止开始沿斜面滑下时，其势能减少，而动能增加，保持总机械能不变。

同样地，当一个物体沿反方向上升时，动能减少，势能增加，机械能仍然保持不变。

4. 能量利用和设计机械能守恒定律在工程设计和能量利用中有着广泛的应用。

例如，水力发电利用水的下落产生的机械能，转化为电能。

再如，机械能守恒定律可以帮助工程师设计高效的机械系统，以最大限度地利用能量，减少能量浪费。

总结：机械能守恒定律是动力学中的重要定律，描述了一个系统中机械能保持不变的原理。

通过对机械能守恒定律的应用，可以解释自由落体运动、弹簧振子等物理现象，并在工程设计和能量利用中发挥重要作用。

理解和应用机械能守恒定律有助于我们深入理解能量转化和守恒的基本原理。

机械能守恒定律

机械能守恒定律机械能守恒定律力学中的重要定律。

物质系统内只有保守内力作功，非保守内力（如摩擦力）和一切外力所作的总功为零时，系统内各物体的动能和势能可以互相转换，但它们的总量保持不变。

说明：（1）根据质点系的动能定理，我们有W外+W内保+W内非=Ek2-Ek1，由于保守内力所作的功可以表示为势能增量的负值，即W内保=-（Ep2-Ep1），这样就可得W外+W内非=（Ek2+Ep2）-（Ek1+Ep1），W外+W内非=E2-E1。

此式表示，质点系在运动过程中，它所受外力的功与系统内非保守力的功之总和，等于它的机械能的增量。

当W外=0、W内非=0时，就有系统机械能保持不变的守恒定律E2=E1=常量。

（2）机械能守恒定律是牛顿运动定律的一个推论，因此只有在惯性系中成立。

当W外=0，W内非=0以及Fi外=0的条件下，系统的机械能守恒在所有惯性系中绝对成立。

而当Fi外≠0，但W外=0，W内非=0时，系统的机械能守恒只对某个特定的惯性系成立。

（3）在中学物理中，保守力遇到最多的是重力和弹力。

因此，如果物体系各物体只有重力和弹力对它们做功，而无其他力做功时，系统机械能守恒。

这一守恒是运动变化中的守恒，是转化中的守恒，总量的守恒，但就系统内各物体而言，其动能和势能各自并不是不变的，而是互相转化的。

机械能守恒定律是对一个过程而言的，在只涉及重力及弹力作功的过程中，机械能守恒定律应用时，只考虑初始状态和终了状态的动能和势能，而不考虑运动的各个过程的详细情况。

因此，如果不要求了解过程的具体情况，用机械能守恒定律来分析某些力学过程，比用其他方法简便得多。

（4）一个不受外界作用的系统叫做封闭系统或孤立系统。

对于封闭系统，外力的功当然为零。

如果系统状态发生变化时，有非保守内力做功，它的机械能就不守恒。

但在这种情况下，对更广泛的物理现象，包括电磁、热、化学以及原子内部的变化等研究表明，如果扩大能量的范围，引入更多的能量概念，如电磁能、内能、化学能或原子核能，即能证明：一个封闭系统经历任何变化时，该系统的所有能量的总和是不改变的，它只是从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，或从系统的此一物体传递给彼一物体。

机械能守恒定律的原理与应用

机械能守恒定律的原理与应用一、机械能守恒定律的原理1.定义：机械能守恒定律是指在一个封闭的系统中，如果没有外力做功，或者外力做的功为零，那么系统的机械能（动能和势能之和）将保持不变。

2.表达式：机械能守恒定律可以用数学公式表示为：E_k + E_p =constant，其中E_k表示动能，E_p表示势能，constant表示常数。

3.条件：机械能守恒定律成立的条件是：系统受到的合外力为零，或者外力做的功为零。

在实际问题中，通常需要忽略摩擦力、空气阻力等因素。

二、机械能守恒定律的应用1.判断能量转化：在分析一个物体在受到外力作用下从一个位置移动到另一个位置的过程中，可以通过机械能守恒定律判断动能和势能的转化关系。

2.解决动力学问题：在解决动力学问题时，如果系统受到的合外力为零，或者外力做的功可以忽略不计，可以直接应用机械能守恒定律来求解物体的速度、位移等物理量。

3.设计机械装置：在设计和分析机械装置（如摆钟、滑轮组等）的工作原理时，可以利用机械能守恒定律来解释和预测系统的行为。

4.航天工程：在航天工程中，卫星、飞船等航天器在太空中运动时，由于受到的空气阻力很小，可以近似认为机械能守恒。

因此，机械能守恒定律在航天器的轨道计算、动力系统设计等方面有重要应用。

5.体育运动：在体育运动中，例如跳水、跳高等项目，运动员在运动过程中受到的空气阻力和摩擦力相对较小，可以忽略不计。

因此，机械能守恒定律可以用来分析运动员的速度、高度等参数。

6.生活中的例子：如滚摆运动、电梯运动等，可以通过机械能守恒定律来解释和预测物体在不同位置、不同速度下的状态。

综上所述，机械能守恒定律是物理学中的一个重要原理，在解决实际问题时具有广泛的应用价值。

在学习和应用过程中，要掌握其原理和条件，并能够灵活运用到各种场景中。

习题及方法：1.习题：一个物体从地面上方以5m/s的速度竖直下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度和落地时的高度。

方法：根据机械能守恒定律，物体的势能转化为动能，即 mgh = 1/2 mv^2，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为高度，v为速度。

高一物理机械能守恒定律

2．机械能守恒定律成立的条件：
只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）
A、从做功角度分析
B、从能量转化角度分析
只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。
只有重力或弹力做功.
【例】
把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l ,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度是多大？
解得
初末知ຫໍສະໝຸດ 回顾1、动能：物体由于运动而具有的能。 2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。 3、弹性势能：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。 4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。 5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。
√
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和运动相等？
【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒
⑴以地面为参考点，则：
在最高点动能为零，故：
由E1=E2得：
v0
h
最高点
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和动能相等？
θ
O
l
A
B
小球在最高点A时为初状态：初状态的动能： Ek1=0 初状态的重力势能： Ep1=mg(l-lcosθ）初状态的机械能： Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)
一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ
机械能守恒定律解题的一般步骤

机械能守恒定律

1
V0
解：1： EK1=1/2mV02 =1/2*10*400 2 =2000J EP1=0 2： EK2=0 h EP2=mgh=100h EK1+EP1=EK2+EP2 2000+0=0+100h h=20米答：小球能上升的最大高度为20米。
例2：某人在离地面10米高处的平台上，以5米 /秒的水平速度抛出一质量为1千克的小球。不计空气阻力，g取10米/秒2，求：小球落地时速度多大？
制作：尹宝岩
复习提问
1. 动能物体由于运动而具有的能。 EK=1/2mV2 2. 势能物体由于相对于地面的高度而具有的能量。 EP=mgh
第四节机械能守恒定律
1. 机械能动能和势能的统称
小球自由落体：
V0=0 G
受到重力作用G A B：
A G
VA hA
(1) 重力作功，势能减少 W=mghA-mghB (2)同时,动能增加 W=1/2mVB2-1/2mVA2 mghA-mghB=1/2mVB2-1/2mVA2 mghA+1/2mVA2=mghB+1/2mVB2
V=0
V0
Vt
解：t上=4s，t下=4s Vt=gt=10*4=40m/s h=1/2gt2=1/2*10*42=80m (1)Ek1=0 Ep1=mgh=0.2*10*80=160J (2)Ep2=0 Ek2=1/2mVt2=1/2*0.2*402=160J (3)Ep3=0 Ek3=Ep1=160J (4)Ep4=mg(h/2)=0.2*10*(80/2)=80J Ek4=Ep1-Ep4=80J
答:(1)物体上升到最高点时的动能为0和重力势能为160J
(2)物体落地时的动能为160J和重力势能为0 (3)物体抛出时的动能为160J和重力势能为0 (4)下落到最大高度一半处时的物体抛出时的动能和重力势能各为80J

机械能守恒定律

正确答案：B
例 7：
（1）用于发电的水流量： 1.35×104-3500=1.0×104m3/s
每秒转化的电能：
mgh 20% Vgh 20% 2.7 106 kW
（2）三口之家每户家庭生活用电功率1kW，设平均每家同时用电0.5kW 三峡电站可供用电人数为： 3×2.7×106/0.5=17×106人
可供17个百万人口城市的生活用电。
例8 ：
物体以 90J 的初动能竖直向上抛出，在运动过程中所受空气阻力大小不变，上升至某高度时，动能减少了30J，机械能减少了10J，则该 30 物落回抛出点时的动能为 J
例9 ：如图所示，一物块在拉力F作用下，减速上升（空气阻力不计）则： A. 物块机械能减少 B. 物块动能减少量等于势能增加量 C. 物块动能减少量小于势能增加量 F D. 物块所受合力做正功答案 C
机械能守恒定律
一、机械能：动能、重力势能和弹性势能统称 E = 理解机械能需注意： 1. 机械能有相对意义，是相对零势面而定的，一般以起始位置或终止位置为零势面。 2. 高中阶段不计算弹性势能，所以机械能一般只指重力势能和动能之和。 E K + Ep
二、功能关系
能量转化的过程就是做功的过程，消耗能量的物体对增加能量的物体做了功。所以说，做功的过程就是能量转化的过程，功是过程量，能是状态量。做功的多少是能量转化的量度，即主要表现：
例10：如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是 A．在B位置小球动能最大 B．在C位置小球动能最大 C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加答案为B、C、D。

机械能守恒定律能量守恒定律

能量守恒定律是自然界的基本原理，指出在一个孤立系统中，能量无法被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律公式
能量守恒定律的数学表示为E = ΔKE + ΔPE + ΔTE，其中ΔKE表示动能的变化， ΔPE表示势能的变化，ΔTE表示其它形式的能量变化。
能量守恒定律的实践应用
1 太阳能电池板
太阳能电池板将太阳辐射能转化为可用的电能，展示了能量的可持续转化和利用。
2 水力发电站
水力发电利用流动水的动能转化为电能，演示了能量守恒的原理。
3 弹簧车轮
弹簧车轮通过能量转化的过程，将储存的势能转化为动能，实现更长的行驶距离。
结论
机械能守恒定律和能量守恒定律是我们理解能量转化和利用的基础。了解这些原理有助于我们在ห้องสมุดไป่ตู้际生活中更好地管理和利用能量资源。
机械能守恒定律的实践应用
1
滑雪运动
在滑雪过程中，当滑雪者由静止状态滑向下坡时，动能逐渐增加，而势能减小，保持总机械能守恒。
2
弹簧秋千
当一个物体在弹簧秋千上来回摆动时，势能和动能会互相转化，但机械能的总量保持不变。
3
摩天轮
摩天轮的乘客体验到势能和动能的变化，但整个系统的机械能一直保持恒定。
能量守恒定律简介
机械能守恒定律和能量守恒定律
探索机械能守恒和能量守恒原理背后的深奥之处，并了解其在实践中的应用。
机械能守恒定律简介
机械能守恒定律是物理学中的基本原理之一，指出在没有外力对系统做功和做对外功的情况下，系统的机械能保持不变。这个定律基于能量守恒定律。
机械能守恒定律公式
机械能（E）等于物体的动能（KE）和势能（PE）之和，即E = KE + PE。根据这个公式，我们可以用动能和势能的变化来推断物体的机械能是否守恒。

机械能守恒定律

机械能守恒定律什么是机械能守恒定律？机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律，它描述了一个封闭系统中机械能的守恒性质。

在一个封闭系统中，如果只存在内部力和重力做功的情况下，系统的机械能保持不变。

机械能是物体的动能和势能的总和，对于一个质点系统，其机械能（E）可以表示为：E = K + U其中，K是质点的动能，U是质点的势能。

机械能守恒定律的数学描述机械能守恒定律可以用数学公式来表达。

考虑一个系统中的质点A 和质点B，假设这两个质点之间只存在内部力和重力做功的情况下，质点A和质点B的机械能守恒定律可以被描述为：EAi + Wint(A->B) + UAi = EBi + UBi其中，EAi和EBi分别是质点A和质点B在初始时刻和末尾时刻的机械能；Wint(A->B)是质点A到质点B之间内部力做功的总和；UAi 和UBi分别是质点A和质点B在初始时刻和末尾时刻的势能。

实例分析：一个简单的弹簧振子为了更加直观地理解机械能守恒定律，我们来看一个简单的实例：一个弹簧振子。

考虑一个只有一个自由度的弹簧振子，在水平地面上垂直振动。

假设弹簧没有任何衰减，只受到重力和弹性力作用。

在弹簧振子中，质点的机械能守恒定律可以被表示为：EAi + Wint(A->B) + UAi = EBi + UBi由于质点在最高点和最低点没有速度，所以动能为0，即EAi = EBi = 0。

同时，由于弹簧振子没有势能，所以UAi = UBi = 0。

因此，机械能守恒定律可以简化为：Wint(A->B) = 0这意味着，在弹簧振子的振动过程中，内部力对机械能的贡献为0，机械能保持不变。

应用实例：滑雪运动中的机械能守恒定律机械能守恒定律在实际生活中有着广泛的应用。

以滑雪为例，当滑雪者顺着一个斜坡滑行时，可以利用机械能守恒定律来分析滑雪的过程。

在滑雪过程中，滑雪者会受到重力的作用，沿斜坡下滑。

由于没有其他外力的做功，可以认为系统中只存在重力做功。

机械能守恒定律

A、如果物体（或系统）所受到的合外力为零，、如果物体（或系统）所受到的合外力为零，
题型二：题型二：单一物体的机械能守恒
2、如图所示，一固定在竖起平面内的光滑的半圆形轨道ABC，、如图所示，一固定在竖起平面内的光滑的半圆形轨道，其半径R=0.5m，轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小，轨道在处与水平地面相切处与水平地面相切。其半径处放一小物块，给它一个水平向左的初速度结果它沿CBA运物块，给它一个水平向左的初速度VO=5m/s,结果它沿结果它沿运动，通过A点，最后落在水平地面上的点。通过点最后落在水平地面上的D点点时的速率。求（1）物块经过点时的速率。）物块经过A点时的速率（2）物块下落过程中，离水平地面时的速率（g=10m/s2）时的速率（）物块下落过程中，离水平地面R时的速率
总结：怎样判断机械能是否守恒？
1、定义判断法：、定义判断法：判断法 2、做功判断法、 3、能量转化判断法、
题型一：机械能是否守恒的判断
3、在下列的物理过程中，机械能守恒的有（ BD 在下列的物理过程中，机械能守恒的有（） A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统压缩弹簧的过程，对弹簧、
刚落地时速度大小为v，【解析】设b刚落地时速度大小为，据机械能守恒解析】刚落地时速度大小为定律得：3mgh=mgh+1/2mv2+1/2×3mv2 × 可能到达的最大高度为H，设a可能到达的最大高度为，则由机械能守恒可能到达的最大高度为定律得：定律得： mgh+1/2mv2=mgH 解得：解得：H=1.5h 故本题选B。故本题选。