机械能守恒
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇机械能守恒范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
机械能守恒范文第1篇
物理，是以通过实验的方式，以及具象化的思维模式来研究世界上物质间的基本相互作用、一般的物质运动轨迹等项目的自然科学，是人类对于自然现在的规律性、寻迹性总结与归纳。随着物理学学科在我国的开展与普及，物理作为高中的必修课程进入到我们的学习生活中。至今，我国开展高中物理课程已经有数十个年头，并逐渐总结出一套具有我国高中自身物理特色的物理课程模式，但是在实际的学习过程中，高中物理知识“动量守恒”以及“机械能守恒”一直是我们学生学习的重点及难点，如何通过其两者间的不同进行比较性学习，从而达到预期的课程学习目标，以期能够准确的将其应用在解题过程中去不仅是教师们需要考虑的重点问题，我们学生自身也应该探寻其中存在的相似与不同之处，通过自己的力量进一步掌握物理知识。
一、“动量守恒”及“机械能守恒”的概述
1.动量守恒
动量守恒定理即指物体的线性动量（P）等于该物体质量（m）与速度（v）的积，大量研究表明这是一个向量，也是一个守恒的量（即在无外力作用下，物质一直按原有趋势向原有方向运动）。
2.机械能守恒
就目前来说，高中物理知识将常见的重力势能、弹性势能、动能这三项y称为机械能，它是指当物质只受重力或弹力影响的状况下，该物体的重力势能、弹性势能以及动能间三种能量相互转化，从而保持该物质的总机械能守恒的状态。
二、“动量守恒”及“机械能守恒”的相似点及不同点
1.“动量守恒”及“机械能守恒”相似点对比
根据定理概念总结可知，其相似之处主要由以下几点（如表一）：
2.“动量守恒”及“机械能守恒”不同点对比
根据日常物理课程的学习我们可以总结出：“动量守恒”及“机械能守恒”的不同点如下（表二）：
三、两项守恒定律的应用研究
以在高中物理中常见的“斜方能量守恒问题”为例来说，假设当质量为1的斜方a被放置在水平的界面上，将1的斜面上放置一个质量为2的b，如图一，在忽略一切摩擦的情况下，b从a顶端滑下的过程中能量时候守恒？
从题目中可以看出，该题目研究的对象是a、b两个物质，当b顺着a的斜面下滑时，其受到a、b自身重力以及地面对a的支持力的影响，很多同学会认为在上述过程中a、b自身重力等于地面对a的支持力，进而得出能量守恒的结论，但是，在实际过程中，我们可以发现b在沿着a斜面下滑的时候处于加速状态，除却上述影响因素还受到“失重”现象的影响，使得其地面对a的支持力远远小于a+b的重力，进而使得该物体外力不为0，从而导出该物体能量不守恒的结论。
三、结语
综上所述，根据动量守恒定律以及机械能守恒定律的相似点进行有关知识点的辅助记忆、推导学习的同时利用其自身存在的不同点更好的区分其应用的环境及模式，从而帮助解题环节的顺利进行。
参考文献：
[1]庞哲元.动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用[J].科技展望，2017（03）.
[2]王宁，李铖，祝凤金，李庚伟.机械能守恒定律及动量守恒定律演示仪器的制作[J].大学物理实验，2014（03）.
机械能守恒范文第2篇
1、在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
2、机械能守恒定律：在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能保持不变。
（来源：文章屋网 ）
机械能守恒范文第3篇
图11.如图1所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断（ ）
（A） 在0～t1时间内，外力做正功
（B） 在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大
（C） 在t2时刻，外力的功率最大
（D） 在t1～t3时间内，外力做的总功为零
2.滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2
（A） 上升时机械能减小，下降时机械能增大
（B） 上升时机械能减小，下降时机械能也减小
（C） 上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
（D） 上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
3.一物体获得一定初速度后，沿一粗糙斜面上滑.在上滑过程中，物体和斜面组成的系统（ ）
（A） 机械能守恒 （B） 内能增加
（C） 机械能和内能增加 （D） 机械能减少
4.假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则 （ ）
（A） EK必须大于或等于W，探测器才能到达月球
（B） EK小于W，探测器也可能到达月球
（C） EK=12W，探测器一定能到达月球
（D） EK=12W，探测器一定不能到达月球
5.两辆汽车，质量和初速度都相同，一辆沿粗糙水平路面运动，另一辆沿比较光滑的水平冰面运动，它们从减速到停止产生的热量 （ ）
（A） 沿粗糙路面较多（B） 沿冰面较多
（C） 一样多（D） 无法比较
6.一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于 （ ）
（A） 物块动能的增加量
（B） 物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
（C） 物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和
（D） 物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
图27.我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓解用电高峰电力紧张方面，取得了良好的社会效益和经济效益.抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电.如图2所示，蓄水池（上游水库）可视为长方体，有效总库容量（可用于发电）为V，蓄水后水位高出下游水面 H，发电过程中上游水库水位最大落差为 d.统计资料表明，该电站年抽水用电为 2.4×108 kW·h，年发电量为1.8×108 kW·h.则下列计算结果正确的是（水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面） （ ）
（A） 能用于发电的水的最大重力势能Ep=ρVgH
（B） 能用于发电的水的最大重力势能 Ep=ρVg（H-d2）
（C） 电站的总效率达 75%
（D） 该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以 105 kW计）约 10 h
10.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）
（A） 合外力做功50 J （B） 阻力做功500 J
（C） 重力做功500 J （D） 支持力做功50 J
二、填空题（本题包括3小题，11-12题5分，13题6分 ，共16分，把答案填在题中横线）
11.人骑自行车下坡，坡长l=500 m，坡高h=8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为 J.
12.如图4所示，光滑斜面的长为L=1 m、高为H=0.6 m，质量分别为mA和mB的A、B两小物体用跨过斜面顶端光滑小滑轮的细绳相连，开始时A物体离地高为h=0.5 m，B物体恰在斜面底端，静止起释放它们，B物体滑到斜面顶端时速度恰好减为零，求A、B两物体的质量比mA∶mB.
三.计算题 （本题包括4小题，共44分.要写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）
图614.（10分）如图6所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5 mg（g为重力加速度）.求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.
图715.（10分）如图7所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环.棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（k>1）.断开轻绳，棒和环自由下落.假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计.求：
（1）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s.
（2）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W.
图816.（12分）如图8所示，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10米，BC长1米，AB和CD轨道光滑.一质量为1千克的物体，从A点以4米/秒的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零.求：（g=10 m/s2）
（1）物体与BC轨道的滑动摩擦系数.
（2）物体第5次经过B点时的速度.
（3）物体最后停止的位置（距B点）.
图917.（12分）如图9所示，斜面体固定在水平面上，斜面光滑，倾角为θ，斜面底端固定有与斜面垂直的挡板，木板下端离地面高H，上端放着一个细物块.木板和物块的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmgsinθ（k>1），断开轻绳，木板和物块沿斜面下滑.假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计.求：
（1）木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；
（2）从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程s；
（3）从断开轻绳到木板和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功W.
参考答案
一、1.（A）（D）2.（B）（C）3.（B）（D）4. （B）（D）
5.（C）6.（D）7. （B）（C）8.（A）9. （B）10. （A）
机械能守恒范文第4篇
一、从守恒的角度理解
在所研究的过程中，任选两个不同的状态，研究对象的机械能必定相等，即E2=E1。通常我们关心的是一个过程的首、末两状态，此式也可理解成首、末两状态机械能相等，但应注意的是，首、末两状态机械能相等，不能保证研究对象在所研究过程中机械能一定守恒，只有在过程中任选一个状态，其机械能都保持恒定值时，研究对象的机械能才是守恒的。
例1. 质量为m的物体沿光滑的轨道滑下，轨道的形状如图1所示，与斜轨道相接的半圆轨道半径为R，要使物体沿半圆光滑轨道恰能通过最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下？
解析：物体在沿光滑的轨道滑动的整个过程中，只有重力做功，故物体机械能守恒，设物体应从离轨道最低点h高的地方开始由静止滑下，取轨道的最低点处水平面为零势能面，物体在运动到半圆形轨道的最高点时速度为v，根据机械能守恒定律得mgh=mv2+2mgR
要使物体恰好能通过半圆轨道的最高点，条件是
mg=m
由以上两式得h=2R+=R
二、从转化的角度理解
在所研究的过程中，研究对象（或系统）动能的增加量等于势能（包括重力势能和弹性势能）的减少量；反之，研究对象（或系统）动能的减少量等于势能的增加量，即Ek=-Ep。
例2. 如图2所示，跨过定滑轮的轻绳两端各系一个物体，B物体的质量是A物体质量的一半，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高度处由静止开始下落，且B物体始终在平台上，若以地面为参考平面，当物体A的动能与其重力势能相等时，物体A离地面的高度是多少？
解析：若选A为研究对象，在下落过程中，除重力做功外，还有绳子对它的拉力做负功，机械能不守恒，若以A、B系统（包括绳）作为研究对象，绳子拉力对A做负功与对B做正功的代数和为零，对系统而言只有重力做功，系统的机械能守恒，如果从能量转化的观点理解这一系统的机械能守恒，应是A物体减少的重力势能mAg(H-h)等于系统增加的动能(mA+mB)v2，即mAg(H-h)=(mA+mB)v2 （1）
当A物体的动能和重力势能相等时有mAgh =mAv（2）
根据题意有mA=2 mB （3）
由（1）（2）（3）式求得h =H
三、从转移的角度理解
系统某一部分机械能减少了多少，其它部分的机械能就增加了多少；反之亦然，可用E1=-E2表示，这种表述形式适用于某一系统机械能守恒的表述。也可理解为系统内某一物体动能（或势能）减少了多少，该物体的势能（或动能）以及系统内其它物体的机械能就要增加多少。简单地说，在所研究的系统内，机械能有减就有增，减少的量值应与增加的量值相等。
例3. 如图3所示，一轻杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，杆两端各固定一个小球，球心到O轴的距离分别为r1和r2，球的质量分别为m1和m2，且 m1>m2，r1>r2，将杆由水平位置从静止开始释放，不考虑空气阻力，求小球m1摆到最低点时的速度是多少？
解析：以轻杆两端的小球m1、m2组成的系统为研究对象，在m1摆下的过程中系统机械能守恒。m1摆到最低点时，其重力势能减少了m1gr1，动能增加了m1v21，在此过程中，m2球的动能、势能分别增加了m2v22和m2gr2。根据机械能守恒定律能量转移的观点有E1=-E2，m1减少的重力势能应等于m1增加的动能和m2增加的动能和重力势能之和，列出表达式为
m1gr1=m1v21+m2v22+m2gr2 （1）
根据m1、m2的角速度ω相同，有v1=r1ω，v2=r2ω，即=
所以m1摆到最下端时的速度为v1=（1）
也可将（1）式写成如下形式
m1gr1-m2gr2=m1v21+m2v22 （2）
机械能守恒范文第5篇
1 注意比较“两守恒”条件的区别
根据动量定律可知，两个相互作用的物体，系统的内力不会改变它们的总动量。因为一对相互作用力大小相等、方向相反、作用时间相同，决定了这一对力的总冲量必为零。只有外力的冲量，才能改变系统的总动量。如果没有外力或合外力为零时，系统的总动量便不会改变，这是动量守恒的条件。
从上述可知，机械能守恒对内力的要求是“只有重力（或弹性力）”，而动量守恒对内力没有要求，这说明机械能守恒对内力要求严于动量守恒。再看它们对外力的要求，由于有力必有冲量，有力不一定做功，所以动量守恒的条件是不能有外力作用（或合外力为零），机械能守恒却只要求外力不做功（或外力的净功为零），这说明机械能守恒对外力要求宽于动量守恒。
2 注意比较“两守恒”判定方法的不同
动量守恒在以下三种情况下适用：①物体不受外力或所受合外力为零。如在光滑水平面上的两个物体之间发生碰撞时，它们均受重力和支持力作用，但动量守恒。②如果系统所受合力不为零，但外力远远小于系统内物体间的相互作用力。③物体受外力作用，但在某一方向上，物体所受的合外力为零。那么，在这个方向上系统的动量守恒。机械能守恒呢？
2.1 对某一系统，若只有重力或弹力做功，其它（耗散）力不做功，物体间只有动能和势能的相互转化。例如，物体作平抛运动时，物体与地球组成的系统只有重力做功，机械能守恒。
2.2 注意比较物体系统选取的不同。“两守恒”的使用对象是对物体系而言的，对于单个物体无所谓“守恒”。能否运用“两守恒”与物体系的选取有关，选取的物体系不同，得到的结果也不同。即在某一问题中，对某一物体系则满足一个守恒，不满足另一个守恒，而对另一物体系可能同时满足“两守恒”或均不满足。例如：质量为mA的小车A静止在光滑的水平面上，在小车侧固定一长为L的不可伸长的细绳悬挂一质量为mB的木块B，现有一质量为mO的子弹C以速度VO水平射穿B后速度变成V，试求B向上摆动的最大高度。分析：若选B、C为物体系，子弹C射穿B经历时间很短，小车来不及动，细绳仍处于竖直状态，则B、C物体系的动量守恒（即mcVO= mcV+mBVB），而机械能却不守恒了（因一部分机械能转化为系统的内能）。当B获得速度VB后将向左减速上升，小车A加速向左，当它们具有相同速度时，B能摆到最大高度。此时若选A、B与地球为物体系，由系统的动量守恒【mBVB=（mA+mB）V'。V'为B到达最大高度时A、B的共同速度】。而物体B向左上升的过程中，绳的弹力除对B做负功外，还对A做正功，且对系统的净功为零，所以系统的机械能也是守恒的。
3 注意比较惯性参照系选取的不同
“两守恒”只有在惯性参照系中才成立。但在惯性参照系的选取中它们又有所区别。动量守恒与惯性参照系的选取无关，选择不同的惯性参照系的唯一区别只是系统的总功量值不同，总动量值还是守恒的。例如被压缩弹簧正在推开置于光滑水平桌面上的木块m1和m2，桌子却固定在匀速直线运动的车厢中。若以车为参照系，则动量是守恒的【即m1V1-m2V2=0（V1和V2分别为m1和m2相对于车子的速度】。若以地面为参照系，则动量也是守恒的【即：m1（V1+V0）-m2（V2-V0）=（m1+m2）V0其中V0为车厢的速度】。值得一提的是系统内各个物体相互作用前后的动量应相对于同一惯性参照系的动量，不能将相对于不同惯性参照系的动量合成。
