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      高一下冊物理單元知識點(diǎn)_機(jī)械能守恒定律的使用

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        高一下冊物理單元知識點(diǎn):機(jī)械能守恒定律的使用

        機(jī)械能守恒定律的概念及守恒條件

        機(jī)械能包括動能、重力勢能、彈性勢能。重力勢能是物體與地球共有的,機(jī)械能是運(yùn)動物體、彈簧(或發(fā)生彈性形變的其它物體)和地球組成的系統(tǒng)共有的。

        重力做功與路徑無關(guān),重力的功等于重力勢能的減少量。

        對于涉及機(jī)械能的物理問題,應(yīng)首先選擇有相互作用的物體系統(tǒng)的運(yùn)動過程為研究對象,然后分析在運(yùn)動過程中系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力。

        運(yùn)用機(jī)械能守恒定律列式時,若按機(jī)械能總量相等列式,需要選取重力勢能、彈性勢能參考位置;若按減少量等于增量列式,不需要選取勢能的參考位置。

        在研究的過程中,系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力中,如果只有重力、彈簧彈力做功,是機(jī)械能守恒的條件。

        因此,使用機(jī)械能守恒定律的前提條件是:若系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力作用,或雖有非重力、非彈力作用,但這些力不做功,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,否則機(jī)械能不守恒。

        機(jī)械能不守恒應(yīng)選擇動能定理或功能關(guān)系

        對于涉及機(jī)械能的物理過程,若系統(tǒng)內(nèi)物體間有非重力、非彈力做功,比如摩擦力、電場力、安培力等力做功,或系統(tǒng)外物體的力對系統(tǒng)內(nèi)物體做功,則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。

        對此問題,一般運(yùn)用動能定理或功能關(guān)系分析求解。當(dāng)大家通過認(rèn)真審題發(fā)現(xiàn)該物理wuli.in題中系統(tǒng)內(nèi)是否有非重力、非彈力作用或他們是否做功,不能明確判定時也可運(yùn)用動能定理分析求解。

        多過程問題中,若不涉及中間狀態(tài)量的分析求解,可將整個運(yùn)動過程視為整體運(yùn)用動能定理。合力的功等于研究對象動能的增量;還需注意的一點(diǎn)是:克服某力做的功與某力的功等值反號。

        結(jié)合牛頓動力學(xué)求解

        對于涉及力與運(yùn)動的問題,若機(jī)械能守恒,且不涉及時間、加速度、力,可直接運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析求解,若涉及時間、加速度、力,筆者建議借助牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律等方程來求解。

        對于系統(tǒng)的運(yùn)動過程,可運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動能定理;對于某個狀態(tài),可運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律。

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