2.弹性势能与动能的转化
弹力做正功,弹性势能减少,动能增加,弹性势能转化为动能.
弹力做负功,弹性势能增加,动能减少,动能转化为弹性势能.
3.重力势能、弹性势能和动能统称为机械能.
二、机械能守恒定律
[问题设计]
图1
如图1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点时速度为v1,下落到高度为h2的B点处时速度为v2,不计空气阻力,选择地面为参考平面,求:
(1)物体在A、B处的机械能各是多少?
(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.
[要点提炼]
1.机械能守恒定律的内容
在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,而机械能的总量保持不变.
2.三种表达式
(1)从不同状态看:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(或E1=E2)
此式表示系统的两个状态的机械能总量相等.