我对机械能守恒条件提法的一点看法

最近看到一些大学力学教材对系统的机械能守恒条件在提法上有些片面,特提出自己的一点看法以供参考。 有的教材讲,在外力不作功和非保守内力不作功的条件下,即A外=0,A非保内==0,系统的机械能保持不变。还有的教材讲,当系统只有保守力作功,而其它内力和外力都不作功时,该系统的机械能守恒。 以上提法是否全面,有必要探讨一下。     

透析系统机械能守恒的条件

系统机械能守恒的条件是：系统所受的外力只有重力或弹力做功，系统内力做功代数和为零．但内力做功代数和为什么为零?几乎所有的参考书都没有论证．下面分几类对系统机械能守恒时内力做功代数和为零做一分析，旨在更深入理解其实质。     

对机械能守恒定律两种表述的理解

机械能守恒定律在中学物理高一新教材中的表述是 :在只有重力做功的情形下 ,物体的动能和重力势能发生相互转化 ,但机械能的总量保持不变 .而在旧教材中的表述是 :如果没有摩擦和介质阻力 ,物体只发生动能和势能的相互转化时 ,机械能的总量保持不变 .笔者认为这是侧重于守恒条件的两种不同理解 .1 .从功和能的关系理解由功能原理 Σ W外 + Σ W非内 =ΔE可知 ,一切外力所做的功 Σ W外 和一切非保守内力所做的功 Σ W非内 的代数和为零时 ,系统机械能的增量等于零 .从功能关系的角度看 ,重力 (弹簧的弹力 )做功不会改变物体的机械能 ,除重…     

系统内力做功对系统机械能的影响

机械能守恒定律是处理力学问题的一条重要定律,能否用机械能守恒定律来处理,关键要看该系统是否满足机械能守恒定律的使用务件.对于除重力外其它外力是否做功一般比较容易判断,而对于一对内力是否做功、内力做功对系统机械能有什么影响往往不容易判断.要解决这个问题,需要准确理解功的定义式.两个相互作用的物体相对于地面的运动情况不尽相同,尽管作用力与反作用力大小相等,方向相反,但在做功的正负和多少关系上却有多种情形.下面先研究如何计算一对内力功,再结合具体实例分析,根本上解决上述问题.     

关于机械能守恒定律表述的再探讨

本刊2007年第5期刊登的《谈机械能守恒定律的表述》（以下简称文[1]）一文中对机械能守恒定律的几种表述方式进行了剖析,然后提出了机械能守恒定律的准确表述应为：除了系统内部的重力和弹力做功以外,其他的内力和外力都不做功或者做的总功为零,则系统的机械能保持不变．对于文[1]的这一认识和文中的一些观点,笔者不能完全认同,因此提出下列问题进行商榷．     

内力做功问题浅析

运用系统的动能定理时,经常涉及到内力做功的问题,许多学生难以理解.虽然课程标准对内力做功的问题要求不高,但为了学生能更深入地理解动能定理和机械能守恒定律等功能关系,掌握一些常见的内力做功问题是非常必要的.众所周如,系统的内力总成对出现.即一对作用力和反作用力总是大小相等方向相反,同时产生同时消失.所以系统内力的矢量和总是为零.但是作用力与反作用力做的功却不一定等值反号.另一方面功能原理仅在惯性参照系中成立(一般以地面为参照系),当系     

内力做负功对系统机械能的影响

以发表在《物理教学》上的一片文章为例,指出在讨论内力做功时所出现的概念性错误。分析了出错的原因,指出系统内力做负功并不能断定系统的机械能一定是减少了,还必须要结合外力做功的情况才能做出判断。     

判断机械能是否守恒的方法

<正>应用机械能守恒定律求解相关问题,首先要做的就是判断机械能是否守恒,而判断机械能守恒的方法一般有两种:一种是根据机械能守恒的条件判断,即分析物体或系统所受的力,判断重力以外的力(不管是内力还是外力)是否对物体做功,如果重力以外的力对物体或系统做了功,则物体或系统的机械能不守恒,否则机械能守恒。另一种是根据能量的转化判断,即对于一个物体或系统,分析是否只存在动能和重力势能(弹性势能)的相互转化。     

系统机械能守恒的应用

在力学中往往有几个物体相互约束，运动互相牵连，在忽略一切摩擦的情况下，将物体系作为整体，系统机械能守恒．系统机械能守恒的条件是没有摩擦力做功，即对系统整体而言，只有重力或弹簧的弹力做功、动能和势能在几个物体之间相互转化．尽管单独某个物体的机械能不守恒，但系统总的机械能保持不变．     

微观粒子的结合力与结合能

我们知道，两个存在相互吸引力(保守内力)的粒子在相互靠近(结合)的过程中，保守力做正功，系统的势能减少，系统向外释放能量——结合能；反之，将它们分开的过程，保守力做负功，系统势能增加，需要提供的能量应等于对应的结合能．在微观世界中，分子、离子、核子的结合与分离的过程普遍遵循上述基本规律．热学中的分子势能、熔解热、汽化热，     

机械能守恒判断中的“陷阱”

系统机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功．如果系统“明显”克服除重力或弹力之外的力做功，则明显可知有机械能损失；但是在非弹性碰撞、绳子突然绷紧等过程中，由于物体（绳子）不能完全恢复原状而损失的机械能（转化为内能）则不易看出，成为机械能守恒判断中的一个“陷阱”．     

学习机械能守恒和转化定律要诀

能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能量相互转化和守恒的定律，贯穿在全部物理学中．而机械能的概念和机械能守恒定律，是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和扩展．本文就学习机械能守恒和转化定律应予强调和注意区别的问题，谈一些肤浅看法．■一、机械能守恒和转化１．机械能守恒的条件．众所周知，具有普遍性意义的功能定理是：W外＋W非内＝E２－E１＝（EK２＋EP２）－（EK１＋EP１）（１）我们在应用功能定理解决许多力学问题时，发现在外力不做功（W外＝０），也无耗散内力做…     

谈静摩擦力做功

本文就静摩擦力做功以及在静摩擦力做功过程中机械能守恒问题，结合实例做进一步讨论。从而得出系统内静摩擦力做所做的功不会引起本系统机械能的变化，静摩擦力做功的过程。只能使系统内的机械能之间相互转化或在物体之间传递机械能。     

对碰撞中的能量变化问题的探讨

两个物体相互作用时,如果仅受内力作用,则系统的动量守恒,而内力可以做功,每个物体的机械能可能都要变化,但系统的机械能总和可能不变（弹性碰撞）,可能减少（非弹性碰撞）,如物体间夹有炸药、压缩的弹簧等,作用后系统的总机械能也可能增加．     

机械能守恒定律违背力学相对性原理吗

力学中的三条运动定理——动量定理、角动量定理和功能原理,是由牛顿力学三定律直接推导出来的。这三条运动定理在一定的条件下,又可转化为三条守恒定律——动量守恒定律、角动量守恒定律和机械能守恒定律。这些定理、定律的应用,对于力学问题的解决,带来了极大的方便。对于一个力学系统,若在某个惯性系内动量守恒,则在另一个惯性系内动量也守恒;若在某个惯性系时角动量守恒,则在另一个惯性系内角动量也守恒。但机械能则不然,一个力学系统,在某一个惯性系内机械能守恒,在另一个惯性系内却未必守恒,这是否违背了力学相对性原理呢?下面先从动能定理谈起。 在惯性系S内,质点组微分形式的动能定理如下:d sum from i=1 to n((1/2)m_1v_1~2=sum from i=1 to n(?)(e)F_1·(?) sum from i=1 to n(?)F_1(i)·(?)…………(1) (1)式中,(?)表示外力,(?)表示内力。右边第一项表示各外所做元功的代数和,第二项表示各内力所做元功的代数和,分别用d_(w外),d_(w内)表示,则有 d sum from i=1 to n((1/2)m_1v_1~2)=d_(w外) d_(w内)……………………………(2) 通常将内力的功,分为保守内力所作的功和非保守内力所作的功。即 d_(w内)=d_(w内保) d_(w内非)………………………………………………………………(3)故有     

摩擦力做功的特点及其应用

一、摩擦力做功的特点1.摩擦力既可以做正功或负功,也可以不做功.2.在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转化(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能.在滑动摩擦力做功的过程中,既有机械能之间的相互转化,又有机械能与其他形式的能量之间的相互转化.3.在系统内,一对静摩擦力所做功的代数和一定为零.在系统内,一对滑动摩擦力所做的总功总是负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积(系统损失的机械能),也等于该系统增加的内能,即ΔE机械能=ΔE内能=fs相对.二、应用1.判断摩擦力做功的情况及计算摩擦力做功…     

谈对机械能守恒定律的理解和应用

在只有重力和弹力(内力)做功的情形下,物体的动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变.这就是机械能守恒定律.一、对机械能守恒定律的理解机械能守恒定律的研究对象是包括地球在内的物体系.机械能包括重力势能、弹性势能和动能.重力的功不改变物体系的总机械能.如果只有重力     

关于内力做功问题的讨论

本文对质点组系统内力做功不改变质心运动的状态的问题．通过质心坐标角度进行了讨论和说明。     

高中物理重要知识点应用题解析

一、动能定理机械能守恒定律及其应用 动能定理是以某单个物体为研究对象,考虑作用在这个物体上的所有力的功．就是指合外力所做的功、所以必须计算包括重力、弹力的一切外力所作的功,物体动能的改变是由合外力所作的功决定．当以系统为研究对象时,     

新功能理论研究

系统功能原理推论一非保守力作耗散功、非保守反作用力也同时作等值的耗散功,都将系统机械能转换为受力体的其他形式的能量.以牛顿定律、系统功能原理推论为基础,得出了新动能定理、系统新动能定理、新功能原理.使人类对物质运动问相互联系的认识深入一步,开创了功能理论的新历史.