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2019-03-08

2019-03-08

作者: b6b299e7d230 | 来源:发表于2019-03-08 15:21 被阅读0次

    机械能守恒定律&陈学桐


    知识点

    • 势能

      • 重力势能: E_p=mgz
      • 弹性势能:E_p ={\frac{1}{2}}kx^2
      • 万有引力势能:E_p =-{\frac{Gm_1m_2}{r}}
    • 保守力的功

      • 直观感受:

        • 保守力做功,将使得机械能在各物体之间转移,而无增减。
        • 外力对系统做功,系统机械能增加。
        • 内部摩擦力做功,系统机械能减少。
      • 保守力包括:

        • 重力的功:W=\int_{A}^{B}mgdh
        • 弹性的功:W=\int_{A}^{B}kxdx
        • 万有引力的功:W=\int_{A}^{B}{(-\frac{Gm_1m_2}{r^2})}dr
    • 机械能守恒定律

      • 条件:外力与内部摩擦力对系统做总功为零
      • 合外力为零,机械能守恒吗?请举出反例。

        答:非弹性碰撞时,机械能不守恒


    例题


    • 例1.

      如图所示。M处于弹簧原长度处,手托着m,使得绳子处于蹦紧状态,整个系统静止。现在松手,让m下降x的距离。求m的速度v(x)

    g4280.png
    • 若不计摩擦力,请从功能的角度,分析能量的转移,并列出能量转移方程。
    • 若滑动摩擦系数为\mu,请从功能的角度,并分析能量转移方程。

    答:当不计摩檫力时:重力势能的减少=动能的增加+弹性势能的增加
    mgx=\frac{1}{2}(m+M)v^2+\frac{1}{2}kx^2
    解得:v=({\frac{2mgx-k{x}^2}{m+M}})^{\frac{1}{2}},方向向下
    当滑动摩擦系数为\mu时:重力势能的减少=动能的增加+弹性势能的增加+摩擦力做功产生的热能mgx=\frac{1}{2}(m+M)v^2+\frac{1}{2}kx^2+\mu mgx
    解得:v=({\frac{2mgx-k{x}^2-\mu mgx}{m+M}})^{\frac{1}{2}},方向向下

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