对机械能守恒定律的解读
2012-04-29王刚
新高考·高一物理 2012年4期
关键词:系统
王刚
机械能守恒定律是属于高中物理的主干知识之一,也是每年高考必考内容. 它是能量守恒定律的特例,在只有重力或弹力做功的条件下,系统内的动能和势能(重力势能、弹性势能)相互转化,机械能总量保持不变. 可从两个角度理解:(1) E初=E末(即ΔE=0),系统的机械能保持不变,体现的物理意义是:初状态机械能=末状态机械能;(2) ΔEk=-ΔEp,即在系统内动能的增加来源于势能的减少(或势能的增加来源于动能的减少),体现的物理意义是:“变”与“不变”的统一构成了“守恒”,即机械能守恒是动能与势能相互转化的动态过程. 除深入理解上述两点外,还应把握:条件性、系统性、相对性. 这是灵活运用机械能守恒定律的关键.
1. 条件性充分理解“只有重力或弹力做功”的含义:(1) 对某一个物体系统(这是指一个物体和地球、弹簧组成的系统),只有重力或弹簧弹力做功,其它力不做功或做功的代数和为零. (2) 对多物体系统(包括地球、弹簧),系统内只有重力或弹力做功,其它内力和外力不做功或做功的代数和为零. 但有时多物体系统内力(非重力,弹力)确实做功(有正功,负功),其功的值不易判断,这时可用能量守恒加以判断,系统除了动能和势能外,看看是否有其它形式能产生,若有其它形式能产生则系统机械能就不守恒,反之则守恒. 所以,运用机械能守恒定律解答问题的关键是判断系统守恒的条件性.
■ 例1如图1所示,长为L的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球A、B,为使轻质硬棒能绕转轴O转到最高点,求:A小球在图示位置应具有的最小速度?……
登录APP查看全文