能量守恒是不是机械能一定守恒？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-02 06:07 标签： 动能守恒动量一定守恒吗

1．机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，而是只有重力或弹簧弹力做功．或只存在动能和势能间的相互转化．

2．应用功能关系需注意的问题

（1）搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化．如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的变化．

（2）搞清什么力的功对应什么形式的能的变化：

3．如果除重力、弹力外，还有其他力做功，但其他力做功之和为零，该种情况下只能说机械能不变，不能说机械能守恒。

4.重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反。

【典型例题】例1：悠悠球是一种流行的健身玩具，具有很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接（两轮均用透明塑料制成），轴上套一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到你的手上，如图所示，悠悠球在运动过程中（　　）

A．一边转动一边向下运动，由于重力做功，悠悠球越转越快，动能不断增大，悠悠球的势能转变为动能

B．在悠悠球上下运动中，由于发生动能和势能的相互转化，因此机械能守恒

C．在悠悠球上下运动中，由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失一部分能量

D．在悠悠球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，给悠悠球提供能量

解析：悠悠球向下运动时由于重力做正功，动能一定增大，势能转化为动能，选项A正确；悠悠球在上下运动的过程中由于有阻力做功，所以会损失一部分机械能，机械能不守恒，若不及时补充能量则上升的高度会越来越低，因此可在悠悠球运动到最低点时轻抖手腕，向上拉一下绳子，给其补充能量，故选项C、D正确，B错．

机械能守恒定律是动力学中的基本定律，即任何物体系统。如无外力做功，系统内又只有保守力做功时，则系统的机械能（动能与势能之和）保持不变。

机械能守恒定律的三种表达式

选取某一平面为零势能面，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。

系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械能守恒。

系统中有A、两个物体或更多物体，若A机械能的减少量等于机械能的增加量，系统机械能守恒。

以上三种表达式各有特点，在不同的情况下应选取合适的表达式灵活运用，不要拘泥于某一种，这样解题才能变得简单快捷。

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。

其数学表达式可以有以下两种形式：

机械能守恒定律守恒条件

机械能守恒条件是：只有系统内的弹力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】，而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来。

从功能关系式中的WF外=△E机可知：更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。

当系统不受外力或所受外力做功之和为零，这个系统的总动量保持不变，叫动量守恒定律。

当只有动能和势能（包括重力势能和弹性势能）相互转换时，机械能才守恒。

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