一、机械能概述
机械能是动能和势能(包括重力势能和弹性势能)的统称,用公式表示即为 E=Ek +Ep。
二、机械能守恒定律
三、表达方式
机械能守恒定律可以通过多种方式表达。其一,系统初始状态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1 = E2。其二,系统减少的重力势能ΔEP减等于系统增加的动能ΔEK增,即ΔEP减 = ΔEK增。其三,若系统中仅涉及A、B两个物体,A物体减少的机械能等同于B物体增加的机械能,即ΔEA减 = ΔEB增。在解题时,选择哪种表达形式应依据题目情境灵活判断。
四、判断机械能守恒的方法
要判断机械能是否守恒,可以采取以下方法。其一,通过做功分析,研究物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况。若仅有重力或弹簧弹力做功,且无其他外力或外力做功的代数和为零,则机械能守恒。其二,通过能量转化来判断,若系统中仅有动能和势能的相互转化,而无机械能与其他形式能量的转化,则机械能守恒。其三,对于绳子突然绷紧、物体间的非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,否则机械能一般不守恒,完全非弹性碰撞过程的机械能也不守恒。