机械能守恒定律与动能定理的区别及应用(非常重要)
详细辨析机械能守恒定律、动能定理与动量守恒之间的区别于联系...
一、机械能守恒定律
1. 内容:在只有重力(和弹簧的弹力)做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
2. 条件
- 做功角度: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.
- 能转化角度: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,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒.
- 我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中Ep是相对的.建立方程时必须选择合适的零势能参考面.且每一状态的Ep都应是对同一参考面而言的.
- ΔEp=一ΔEk,系统重力势能的增量等于系统动能的减少量.
- ΔEa=一ΔEb,将系统分为a、b两部分,a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量,
首先应特别提醒注意的是,机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力等于零,例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中,合外力的功及合外力都是零,但系统在克服内部阻力做功,将部分机械能转化为内能,因而机械能的总量在减少.
- 用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒;
- 用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系机械能守恒.
- 对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除非题目的特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能不守恒
三. 机械能守恒定律与动量守恒定律的区别:
动量守恒是矢量守恒,守恒条件是从力的角度,即不受外力或外力的和为零。机械能守恒是标量守恒,守恒条件是从功的角度,即除重力、弹力做功外其他力不做功。确定动量是否守恒应分析外力的和是否为零,确定系统机械能是否守恒应分析外力和内力做功,看是否只有重力、系统内弹力做功。还应注意,外力的和为零和外力不做功是两个不同的概念。所以,系统机械能守恒时动量不一定守恒;动量守恒时机械能也不一定守恒。
判定系统动量,机械能是否守恒的关键是明确守恒条件和确定作用过程。
四. 机械能守恒定律与动能定理的区别
机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能间关系,且守恒是有条件的,而动能定理揭示的是物体动能的变化跟引起这种变化的合外力的功间关系,既关心初末状态的动能,也必须认真分析对应这两个状态间经历的过程中做功情况.分享是一种美德!!
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