推导:
质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A点时速度为v1,下落至高度h2的B点处速度为v2。
可见:在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。同样可以证明:在只有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,总的机械能也保持不变
1. 机械能守恒定律内容:
。
2. 数学表达式: 即E1= E2.
3.机械能守恒条件的理解
(1)从能量转化的角度看,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;
(2)从系统做功的角度看,只有重力或弹力做功。
4.只有重力或弹力做功与只受重力或弹力作用的含义不同。
(1)只受重力或弹力;
(2)除重力或弹力外,还受其它力,但其它力不做功或其它力所做功代数和为零(摆球)。
三、守恒定律的多种表达方式
当系统满足机械能守恒的条件以后,常见的守恒表达式有以下几种:
(1) ,即初状态的动能和势能之和等于末状态的动能和势能之和。
(2) ,即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量。
(3) ,即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。
例2、下列实例(均不计空气阻力)中的运动物体,机械能守恒的应是( )
A.被起重机吊起的货物正在匀速上升
B.物体做自由落体运动
C.物体沿粗糙斜面匀速下滑
D.物体做平抛运动
例3.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是 ( )
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
例4.以10m/s的初速度从10m高的塔上水平抛出一颗石子,不计空气阻力,求石子落地时速度的大小.