走进机械能问题的细节

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  一、机械能守恒条件的理解
  1.首先应明确机械能守恒定律研究的对象是一个系统,这个系统通常有三种组成形式
  (1)由物体和地球组成;
  (2)由物体和弹簧组成;
  (3)由物体、弹簧和地球组成.
  对系统而言,只有重力或弹力做功,系统的机械能守恒,系统内的重力和弹力做功只会使机械能相互转化或使机械能转移,机械能的总量不变,如果系统所受的外力对系统内的物体做功,会使系统的机械能发生变化;如果有系统内部的耗散力(如摩擦力)做了功,则会使系统的一部分机械能转化成内能,从而使系统的机械能减少.
  2.系统机械能是否守恒的判断
  (1)利用机械能的定义:若物体在水平面上匀速运动,其动、势能均不变,其机械能总量不变,若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少.此类判断比较直观,但仅能判断难度不大的判断题.
  (2)利用机械能守恒的条件,即系统只有重力(和弹簧的弹力)做功,如果符合上述条件,物体的机械能守恒.
  (3)除重力(和弹簧的弹力)做功外,还有其他的力做功,若其他力做功之和为零,物体的机械能守恒;反之,物体的机械能将不守恒.
  二、应用机械能守恒定律列方程的两条基本思路
  三、应用机械能守恒定律解题的基本步骤
  1.根据题意,选取研究对象(物体或系统).
  2.明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功情况,判断是否符合机械能守恒的条件.
  3.恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的起始状态和末了状态的机械能(包括动能和重力势能).
  4.根据机械能守恒定律列方程,进行求解.
  四、机械能守恒定律的推论
  根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或系统)的机械能守恒.显然,当重力以外的力做功不为零时,物体(或系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或系统)的机械能增加,重力以外的力做负功,物体(或系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度,即WG=E2-E1.
  [江苏省金湖县实验中学 (211600)]
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