机械能如何才守恒

1. 如何学习机械能守恒

机械能是动能和势能的总和。机械能守恒就是在整个过程中动能和势能（重力势能、弹性势能）相互转化，没有其他外力做功时，就是机械能守恒，等式两边分别是初始时动能和势能的总和与末时刻动能和势能的总和。

2. 怎么运用机械能守恒

机械能要守恒，要看你所考虑的系统是否受到外力作用，如果不受外力则这个系统满足机械能守恒，否则不满足。如：考虑两个用弹簧所连接的小球从一个劈的顶端滑落，劈与地面没摩擦，球与劈有摩擦。若考虑两小球与弹簧构成的系统，因为受到外界劈给的摩擦所以不满足机械能守恒，若考虑两小球与弹簧和劈组成的系统，不受外力，满足机械能守恒。（注意重力即地球给的力不算作外力，但计算时应考虑重力势能）
重力势能:Ep=MgH
重力势能变化量:△Ep=Ep2-Ep1=-W=-MgH
机械能守恒:
1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
2.Ek2-Ek1=Ep1-Ep2
功能关系:W(非保守力做功)=△E(机械能变化量)
只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。
机械能守恒的条件：
（1）对某一物体若只受重力作用，则物体与地球组成的系统机械能守恒。
（2）对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。
（3）若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
（4）若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
表达式
重力势能为
Ep=mgh
弹性势能为
EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f＝kx，其中k是常数，是物体的劲度系数。在国际单位制中，f的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛／米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力）
动能为
Ek=1/2*mv^2
所以机械能守恒的表达式为
1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2
机械能不守恒可以试用
能量守恒
或者动能定理
动量守恒都可以动量定理:Ft=mv
适用于恒力作用于某物体上
动能定理:得儿它Ek=1/2(mv1^2)-1/2(mv2^2)
只要知道初末状态基本都适用
动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2
适用于没有外力对物体做功
机械能守恒定律:mgh=1/2(mv^2)
适用于只受重力作用的物体

3. 机械能不守恒守恒

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只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。 机械能守恒的条件： （1）对某一物体若只受重力作用，则物体与地球组成的系统机械能守恒。 （2）对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。 （3）若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。 （4）若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。 表达式 重力势能为 Ep=mgh 弹性势能为 EP=1/2*kx^2(胡克定律的表达式为f＝kx，其中k是常数，是物体的劲度系数。在国际单位制中，f的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛／米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力） 动能为 Ek=1/2*mv^2 所以机械能守恒的表达式为 1/2*m(v1)^2+mgh1+1/2*k(x1)^2=1/2*m(v2)^2+mgh2+1/2*k(x2)^2

4. 如何判断机械能是否守恒

一、系统机械能守恒条件如果系统所受的外力满足其中一条，则系统机械能有可能守恒，判断机械能是否守恒不光分析系统所受外力情况，还要看所受内力情况。如果系统所受外力满足以上条件之一，而系统所受内力又满足以下其中一条，则系统机械能就守恒。用系统所受内力、外力的做功情况来判断系统的机械能守恒时，外力和内力要同时满足以上条件，机械能才守恒。

二、应用举例

例1 如图1所示，在光滑水平地面上匀速运动的物体其机械能是否守恒？图1解析：在此题中说物体的机械能是一种习惯说法，其实应该是物体和地球组成的系统的机械能。选物体和地球为研究系统，对其进行受力分析：

外力：不受外力作用；

内力：重力，支持力；

支持力不做功，由机械能守恒条件可判断系统机械能守恒。

例2 如图2所示，在粗糙水平地面一物体在水平F作用下做匀速直线运动的物体其机械能是否守恒？解析：选物体和地球为研究系统，对其起进行受力分析：

外力：受摩擦力、拉力F作用；

内力：重力、支持力；

由机械能守恒条件可判断系统机械能不守恒。

例3 如图3所示，物体在斜面上受到平行斜面向下的拉力作用，沿斜面向下运动。已知拉力的大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在运动过程中机械能是否守恒？


解析：如果选斜面、物体、地面三者来组成研究系统则：

内力：摩擦力、支持力N、重力G；

外力：沿斜面向下的拉力F；

由机械能守恒条件可判断系统机械能不守恒。如果选物体、地面来组成系统则：

内力：重力G、支持力N；

外力：拉力F、摩擦力（它俩做功大之和为零）；

由机械能守恒条件可判断系统机械能守恒。可见系统机械能守恒与否与所选那些物体为研究系统有关。

三、对内力做功的理解

内力都存在所选取系统之内，由力的相互性可知，必是成对出现的。如图4所示，光滑滑轮两端用轻绳挂着两个质量不相等的物体，在两物体运动过程中，机械能守恒，但内力做功了，内力对做负功，而对绳子的拉力对绳子做正功，同理与也是一个做正功一个做负功，且绝对值相同，所以内力做功为零。所以运动过程中机械能守恒。那么内力做功一定为零吗？图4

如图5所示，A木块以初速度V滑上静止在光滑水平面上的B木块，最后A、B以共同速度运动，此过程中选A、B、地面为系统，则AB间的摩擦力是内力，由于A相对于地面滑动的距离大于B相对于地面滑动的距离，所以AB间相互摩擦力做功不为零，系统机械能不守恒。可见，一般情况下内力是摩擦力时内力做功不为零。遇到此类型题用系统能量转化来判断是否守恒更容易，本题中系统机械能有一部分转化为内能，所以机械能不守恒。


图5

机械能是否守恒的判断是教学难点，也是重点，运用其守恒为解决力学问题开辟了新的途径。避开了运用牛顿运动定律的复杂性，通过练习一定量的习题，使学生对系统机械能守恒有更深入的认识，能准确判断系统机械能是否守恒，从而正确解题。应用以上方法判断系统机械能是否守恒时，思路清晰，容易判断。

5. 系统机械能守恒要具备什么条件，如何判断

机械能守恒条件：只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

如何判断：

（1）做功条件分析法：

当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒。

（2）能量转换分析法：

若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒。

(5)机械能如何才守恒扩展阅读：

重力势能为与物体位置相关的能量，重力势能具有相对性。表达式为 Ep=mgh 其中，m为质量，单位千克；g为重力常数，9.8N/kg；h为高度，物体相对于势能参照面的高度(具有相对性，势能参考面选择不同，则h不同)，单位米。需要注意的是，h的数值具有相对性，但是对于一个运动过程来说，初始位置和最终位置的Δh是代数值，没有相对性。

弹性势能为Ep=1/2kx² (胡克定律的表达式为f=kx，其中k是劲度系数，x是物体的形变量。在国际单位制中，f的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力）

6. 机械能怎样才算守恒

只有重力或弹力做功。或系统的外力和非保守内力做功和为零。
当发生动能与重力势能回的转化时答，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒。
验证机械能守恒
（2）能量转换分析法：
若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒。
（3）增减情况分析法：
若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒：若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒：若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒。
注意：在判断机械能是否守恒时，一定要先选定系统（看清题目说定的系统）。

7. 如何判断机械能守恒

机械能守恒的条件：
（1）对某一物体若只有重力做功，则物体与地球组成的系统机回械能守恒。
（答2）对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。
（3）若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
（4）若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。
希望能解决楼主的疑虑！

8. 如何理解机械能守恒

在不考虑机械磨檫的情况下，我们认为动能和势能间的转化是相互的，总的机械能是不回变的。例如单摆总答能摆回到原来的高度。
现实生活中机械能是不守恒的，单摆摆动时与空气发生摩檫，机械能不断的转化为内能，单摆会摆的越来越低，最后停下来

9. 如何理解机械能守恒只适用于系统

机械能是在重力或弹力的做功的情况下适用，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。能量之间是相互转化的，当一个能量变化时，会是另一个能量变化。
在判断机械能是否守恒时，一定要先选定系统，通常是将物体和地球联系的但是一般会把地球忽略。
和动能定理不同，动能定理是研究单个物体的，而机械能是可以研究多个物体的总机械能守恒，并且多个物体组成一个系统，才可以使用
这个题目是不是还有其他条件

10. 单纯对于一个物体而言，机械能怎么样才守恒

能量都是守恒的，对于一个物体，静止时机械能守恒