答案 mgH
一、机械能守恒定律
[导学探究] 如图2所示,质量为m的物体自由下落的过程中,经过高度为h1的A处时速度为v1,下落到高度为h2的B处时速度为v2,不计空气阻力,选择地面为参考平面.
图2
(1)求物体在A、B处的机械能EA、EB;
(2)比较物体在A、B处的机械能的大小.
答案 (1)物体在A处的机械能EA=mgh1+mv
物体在B处的机械能EB=mgh2+mv
(2)根据动能定理WG=mv-mv
下落过程中重力对物体做功,重力做的功在数值上等于物体重力势能的变化量,则
WG=mgh1-mgh2
由以上两式可得:mv-mv=mgh1-mgh2
移项得mv+mgh1=mv+mgh2
由此可知物体在A、B两处的机械能相等.
[知识深化] 机械能守恒定律的理解
1."守恒"是指系统能量的转化只限于动能、重力势能和弹性势能,没有其他能量参与,而且在整个过程中的任何时刻,任何位置,机械能的总量总保持不变.
2.条件
(1)只有重力或弹力做功,其他力不做功(注意:条件不是合力做功等于零,也不是合力等于零).
(2)只发生动能和势能(重力势能和弹性势能)的相互转化,无其他形式的能参与转化.
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