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高考物理机械能守恒模型_物理高考机械能守恒
tamoadmin 2024-06-13 人已围观
简介1.高中物理有关机械能和动能守恒的内容.最好能给几个例子2.机械能守恒的条件以及判断方法3.高中物理中有关机械能守恒问题,有时候常常遇到机械能不变的情况被作为机械能守恒判断,如何解释?4.机械能守恒条件5.高中物理 机械能守恒6.机械能守恒的典型例子7.机械能守恒定律是什么8.机械能守恒的条件1.功 ①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的。 ②重力势能的大小和零势能面的选取有
1.高中物理有关机械能和动能守恒的内容.最好能给几个例子
2.机械能守恒的条件以及判断方法
3.高中物理中有关机械能守恒问题,有时候常常遇到机械能不变的情况被作为机械能守恒判断,如何解释?
4.机械能守恒条件
5.高中物理 机械能守恒
6.机械能守恒的典型例子
7.机械能守恒定律是什么
8.机械能守恒的条件
1.功
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的。
②重力势能的大小和零势能面的选取有关。
③重力势能是标量,但有"+"、"-"之分。
(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关。WG=gh。
(3)做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值。即
6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
7.机械能守恒定律
(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=E+Ep。
(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
(3)机械能守恒定律的表达式
(4)系统机械能守恒的三种表示方式:
①系统初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2
②系统减少的总重力势能ΔEP减等于系统增加的'总动能ΔE增,即ΔEP减=ΔE增
③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔEA减=ΔEB增
[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量。
(5)判断机械能是否守恒的方法
①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簧弹力做功,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。
②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,则物体系统机械能守恒。
③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。
8.功能关系
(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒。
(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:WG=Ep1-Ep2。
(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W合=E2-E1(动能定理)
(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:WF=E2-E1
9.能量和动量的综合运用
动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题。分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图景,抽象出物理模型,选择物理规律,建立方程进行求解。这一部分的主要模型是碰撞。而碰撞过程,一般都遵从动量守恒定律,但机械能不一定守恒,对弹性碰撞就守恒,非弹性碰撞就不守恒,总的能量是守恒的,对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换。从而建立碰撞过程的能量关系方程。根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程,两者联立进行求解,是这一部分常用的解决物理问题的方法。
高中物理有关机械能和动能守恒的内容.最好能给几个例子
机械能守恒定律是高中物理首次涉及到系统的内容,在高考物理考试中经常遇到,下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。
高考物理机械能守恒定律与动量守恒定律的区别
动量守恒是向量守恒,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哪个过程。
高考物理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.
规律方法
1、单个物体在变速运动中的机械能守恒问题
2、系统机械能守恒问题
点评
1对绳索、链条这类的物体,由于在考查过程中常发生形变,其重心位置对物体来说,不是固定不变的,能否确定其重心的位里则是解决这类问题的关键,顺便指出的是均匀质量分布的规则物体常以重心的位置来确定物体的重力势能.此题初态的重心位置不在滑轮的顶点,由于滑轮很小,可视作对折来求重心,也可分段考虑求出各部分的重力势能后求出代数和作为总的重力势能.至于零势能参考面可任意选取,但以系统初末态重力势能便于表示为宜。
2此题也可以用等效法求解,铁链脱离滑轮时重力势能减少,等效为一半铁链至另一半下端时重力势能的减少,然后利用ΔEP=-ΔEK求解,留给同学们思考。
<>的人还:
机械能守恒的条件以及判断方法
机械能守恒的条件
只有重力或弹力做功
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). 有两种情况: 1.如果将产生弹力的的东西(比如说弹簧,下同)算作系统内的,那么机械能守恒. 2.如果将弹簧算作系统外的,那么机械能不守恒.此时弹簧的弹力对物体做功,使物体(系统)的动能和重力势能有所改变. 例如,弹簧悬挂的小球.(高中物理练习中经常出错的问题) 如果将小球和弹簧看成一个整体系统,则系统机械能是守恒的. 小球的机械能是不守恒.(平常大家说某物体的机械能,实质上是把物体与地球当做一个系统,是一种简便说法.因为重力势能是物体与地球所共有的.) 另外,对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明或暗示.
另外没有动能守恒这一说法
质点的动能定理
合外力做功等于物体动能的增量.
系统的动能定理
系统各组分合外力做功的代数和等于系统各组分动能增量的代数和
动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性
高中物理中有关机械能守恒问题,有时候常常遇到机械能不变的情况被作为机械能守恒判断,如何解释?
机械能守恒的条件如下:
1、封闭系统机械能守恒通常适用于封闭系统,即在系统内部不受外部力或非保守力的干扰的情况下。这意味着没有能量进入或离开系统,系统是孤立的。
2、仅受保守力机械能守恒要求系统中的力是保守力。保守力是指力沿着路径无论如何移动一个物体,所做的功不依赖于路径,而只依赖于初始和最终位置。典型的保守力包括重力、弹性力和电场力。
3、无非弹性碰撞在机械能守恒的情况下,碰撞必须是完全非弹性的,即动能在碰撞中不会被完全保留,而是部分转化为内能或其他形式的能量。这意味着在碰撞中一部分能量会损失,但总机械能(动能加势能)保持不变。
机械能守恒的判断方法:
1、计算初始和最终状态的总机械能要验证机械能守恒是否成立,首先计算系统在初始状态和最终状态的总机械能。总机械能等于动能(动能=1/2mv^2,其中m是质量,v是速度)加上势能(势能=mgz,其中g是重力加速度,z是高度)。
2、比较总机械能在机械能守恒的条件下,初始状态和最终状态的总机械能应该相等。如果它们在过程中保持不变,那么机械能守恒成立。
3、 考虑非保守力和内能损失如果系统受到非保守力(如摩擦力或空气阻力)或碰撞损失(非弹性碰撞)的影响,机械能守恒可能不成立。在这种情况下,总机械能将不再保持不变,它将随着时间减少。需要考虑这些因素以评估机械能守恒的成立。
总之,机械能守恒是一个重要的物理原理,它在分析和解释物理系统中的机械运动过程时非常有用。它要求系统是封闭的、仅受保守力作用、并且没有完全弹性碰撞。通过计算初始和最终状态的总机械能,并比较它们,可以判断机械能守恒是否成立。在现实世界中,往往需要考虑非保守力和内能损失等因素,以更准确地描述系统的行为。
机械能守恒条件
判断一物体是否机械能守恒。只需要看它受力的做工情况。如果它只有重力或弹力做功,则机械能守恒。这里也要注意一点,看是物体有哪些力做功,而不是看物体受哪些力。如果物体除受重力或弹力之外的外力,但是外力并不做功,那么机械能仍然守恒。
在机械能守恒时,如果有力对物体做负功,则物体的机械能减小。
如果有力对物体做正功,则机械能增大。
高中物理 机械能守恒
机械能守恒条件是指在只有重力或弹力对物体做功的情况下,物体的动能和势能相互转化,但总机械能保持不变。相关内容如下:
1、只有重力或弹力对物体做功。这意味着其他外力(如摩擦力、空气阻力等)不做功或被忽略。物体的动能和势能相互转化。这意味着物体在运动过程中,其高度、速度、角速度等物理量之间会发生相互转化。
2、总机械能保持不变。这意味着物体的动能和势能之和在运动过程中不会发生改变。机械能守恒定律在物理学中具有重要的意义,它可以帮助我们理解和解释许多自然现象,例如单摆的运动、弹簧振子的振动、物体重力势能的计算等。
3、同时,它也是工程学和物理学中设计和分析各种机械系统的重要基础。需要注意的是,机械能守恒条件并不是在所有情况下都成立。例如,当物体受到空气阻力、摩擦力等非重力或非弹力做功时,机械能就不守恒。
4、此外,如果物体在运动过程中有外部能量的输入或输出,机械能也不守恒。因此,在实际应用中,我们需要仔细考虑机械能守恒的条件,并确保在使用这一定律时满足这些条件。
机械能守恒条件的作用
1、机械能守恒条件的作用是在研究和应用机械能时,提供了一个重要的参考依据。这个条件告诉我们在什么情况下机械能是守恒的,即在只有重力或弹力对物体做功的情况下,物体的动能和势能可以相互转化,但总机械能保持不变。
2、这个条件可以帮助我们理解和解释许多自然现象,例如单摆的运动、弹簧振子的振动、物体重力势能的计算等。通过应用机械能守恒条件,我们可以更好地理解和分析这些现象的本质和规律。
3、此外,机械能守恒条件还可以帮助我们设计和分析各种机械系统。在工程学和物理学中,许多机械系统和机械设备都需要满足机械能守恒条件才能正常工作和运行。通过应用机械能守恒条件,我们可以更好地设计和优化这些系统和设备,提高其性能和效率。
机械能守恒的典型例子
图中的横线和AB的交点代表AB两个物体的质心,那就可以把整个系统看成一个摆,在不计阻力的情况下,这个质心左右摆动的高度是相等的。如图所示,可知CD是正确的。由于不计阻力所以机械能没有损失,只有AB之间的互相转化,所以B是对的。
机械能守恒定律是什么
机械能守恒的典型例子如下:
一.物体自由下落以及物体弹簧相互作用
物体自由下落,落地之前,只受重力作用,理所当然只有重力做功,所以物体的机械能是守恒的。(备注:重力势能属于物体和地球共有,通常说物体的重力势能)
如果物理自由下落后砸在竖直放置的弹簧上,系统只有重力和弹簧弹力做功,机械能内部能量互相转化,物体和弹簧组成的系统的机械能也是守恒的。
二.各种抛体运动
无论是竖直上抛,还是平抛,亦或是斜抛,都是只受重力,只有重力做功,物体机械能守恒。
三.单摆模型
单摆模型在解题的时候遇到的比较多,尽管物体也受绳子的拉力,但绳子的拉力的瞬时功率每时每刻都为零,所以拉力不做功,只有重力对物体做功,物体机械能守恒。
四.固定的光滑轨道上运动的物体
对于固定光滑轨道,无论是平直斜面、四分之一圆弧、半圆,亦或其他不规则轨道、管状轨道,支持力对物体都是不做功的,只有重力对物体做功,物体机械能守恒。
五.放置在水平光滑地面上的不固定光滑轨道,对物体和轨道组成的系统来说,机械能守恒
光滑轨道固定的时候,支持力对物体是不做功的,物体的机械能守恒。如果轨道是光滑的,放置在光滑的水平地面上,不固定,此时支持力对物体是做功的,对轨道也是做功的,但做功的代数和为零。所以,如果把物体和轨道当做一个系统来研究,机械能是守恒的。
六.绳子连接体
七.光滑地面上,弹簧连接的物体
机械能守恒的条件
定律:即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。
守恒条件:
1、外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;
2、只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能。
如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变,这就是机械能守恒定律。
扩展资料
机械能守恒的本质:
1、从能量转化角度:从能量转化角度看,只要在某一物理过程中,系统的机械能总量始终保持不变,而且系统内或系统与外界之间没有机械能转化为其他形式的能,也没有其他形式的能转化为系统的机械能,那么系统的机械能就是守恒的。
2、从功能关系看:从功能关系看,机械能守恒的条件是“系统外力不做功,系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力是否做功无关。
百度百科-机械能守恒定律
1,机械能守恒条件是:
(1)只有系统内的弹力或重力所做的功。即,忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型。
(2)广义的讲机械能守恒条件::是除了重力之外的力所做的功为零。
(3)当只有动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转换时,机械能守恒。
2,机械能守恒定律:如果一个系统内只有保守力作功,而其他内力和外力都不作功,则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换,但他们的总和(即总机械能)保持不变。