高一物理必修2机械能守恒知识点总结和典型例题

机械能守恒定律

机械能守恒定律

要点诠释：

(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律．

(2)守恒定律的多种表达方式．

当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种：

①Ek1 EP1 Ek2 EP2，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和．

△EP或△EP △Ek，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量． ②△Ek

③△EA＝-△EB，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量．

后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面，往往能给列式、计算带来方便．

(3)机械能守恒条件的理解．

①从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化

②从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：

a．只有重力做功的物体，如：所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)，机械能守恒．

b．只有重力和系统内的弹力做功．如图(a)、(b)、右图所示．

图(a)中小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．图(b)中A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上自由下滑过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒．但对B来说，A对B的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒．

如下图，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，机械能不守恒．

要点三、运用机械能守恒定律解题的步骤

要点诠释：

(1)根据题意选取研究对象(物体或系统)．

(2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．

(3)恰当地选取零势能面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．

(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程，并求解结果．

4．机械能守恒定律与动能定理的区别

(1)机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度来研究物体在力的作用下运动状态的改变，表达这两个规律的方程都是标量方程，这是它们的共同点．

(2)机械能守恒定律的研究对象是物体组成的系统，动能定理的研究对象是一个物体(质点)．

(3)机械能守恒定律是有条件的，就是只允许重力和弹力做功；而动能定理的成立没有条件的限制，它不但允许重力和弹力做功，还允许其他力做功．

(4)机械能守恒定律着眼于系统初、末状态的机械能的表达式，动能定理着眼于过程中合外力做的功及初、末状态的动能的变化．

要点四、如何判断机械能是否守恒

要点诠释：