图1
答案 mgH
一、机械能守恒条件的理解
[导学探究] 如图2所示,过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下.
图2
(1)过山车受哪些力作用?各做什么功?
(2)过山车下滑时,动能和势能怎么变化?两种能的和不变吗?
(3)若忽略过山车的摩擦力和空气阻力,过山车下滑时机械能守恒吗?
答案 (1)重力、支持力、摩擦力和空气阻力.重力做正功,支持力不做功,摩擦力和空气阻力做负功.
(2)动能增加、势能减小,因为摩擦阻力和空气阻力做负功,所以动能和势能的和变小,机械能不守恒.
(3)守恒.
[知识深化] 机械能守恒条件的理解
1.从能量特点看:只有系统动能和势能相互转化,无其他形式能量(如内能)之间转化,则系统机械能守恒.
2.从机械能的定义看:根据动能与势能之和是否变化判断机械能是否守恒,如一个物体沿水平方向匀速运动时,动能和势能之和不变,机械能守恒;但沿竖直方向匀速运动时,动能不变,势能变化,机械能不守恒.
3.从做功特点看:只有重力和系统内的弹力做功.
例1 (多选)不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.用绳子拉着物体匀速上升,只有重力和绳子的拉力对物体做功,机械能守恒
B.做竖直上抛运动的物体,只有重力对它做功,机械能守恒
C.沿光滑斜面自由下滑的物体,只有重力对物体做功,机械能守恒
D.用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动,机械能守恒
答案 BC