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提问:问心无愧
级别:专业试用
来自:河北省廊坊市

悬赏分:8
回答数:5
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已解决的问题 机械能守恒是否与机械能变等价?
在学习机械能守恒定律这一部分时遇到两个问题:
(1)光滑水平上的做匀速圆周运动的物体
(2)物体在拉力作用下沿粗糙斜面上滑,当拉力等于滑动摩擦力大小时,该物体机械能是否守恒。
以上两例可以确定它们机械能都不变,但能否说成机械能守恒?
我认为不能。原因是:
机械能守恒定律的内容是:只有重力(或弹簧弹力做功)的情形下,物体的动能和势能之间发生相互转化,但总量保持不变。(1)中物体动能势能无相互转化(2)中物体有摩擦力做功,且能量是在动能、势能和内能之间的相互转化。
请大家各抒已见!

问题补充:
其他观点:“只有重力做功,物体的动能和势能发生相互转化”只是机械能守恒的充分条件,并非必要条件。--《高中全程复习优化设计》第2轮复习用书2000年版 “除重力以外力做功和为零,物体的机械能也守恒”--《全品高考复习方案2008年版》 如果仅是充分条件的话,那么机械能守恒与机械能不变就完全一样了!
 提问时间:2008-11-09 10:59:43    评论举报
最佳答案此答案已被选择为最佳答案,但并不代表问吧支持或赞同其观点
回答:原来在乎
级别:二级教员


2008-11-09 13:37:41
来自:河南省
呵呵,孙老师好!我来发表一下自己的看法。
对于您提到的两个问题,我想第二个是不是您提错了?
(1)光滑水平上的做匀速圆周运动的物体
(2)物体在拉力作用下沿粗糙斜面上滑,当拉力等于滑动摩擦力大小时,该物体机械能是否守恒。
按照您的意思应该更正为:
(2)物体在拉力作用下沿粗糙水平面滑动,当拉力等于滑动摩擦力大小时,该物体机械能是否守恒。
因为按照您的说法,该物体在斜面上做匀速直线运动,动能不变而重力势能增加,机械能增加啊!

在只有重力对物体做功的条件下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。在有弹簧弹力做功的情况下,也有类似的结论成立,这个规律叫做机械能守恒定律。
外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
所以我同意您的观点。
对于第一个问题:光滑水平上的做匀速圆周运动的物体,机械能不变,整个运动过程中没有能量转化或者转移过程,所以,应该称之为“机械能不变”,机械能根本就没有变化,这正如我们把沿着光滑水平面上做匀速直线运动的物体称为机械能守恒一样无趣。
对于第二个问题:物体在拉力作用下沿粗糙水平面滑动,当拉力等于滑动摩擦力大小时,该物体机械能是否守恒。首先得思考:系统增加的内能从何而来?显然是机械能转化来的;而同时拉力做功把其他形式的能转化为机械能,机械能一减一加,也是不变而不是守恒(守恒条件:在只有重力对物体做功的条件下……)。这个时候通常可以按照能量守恒来解释就可以了。
我们物理组就是这样处理这类问题的,呵呵!
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提问者对答案的评价:
谢谢各位,经过讨论,使我受益匪浅。谢谢各位!
其他回答  
回答:天堂鸟
级别:高二

2008-11-09 11:35:59
来自:江西省南昌市
同意此说法,守恒两个字的本意就是在内部变化,
机械能守恒就是动能和重力弹性势能之间的相互转化
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回答:lx851928
级别:幼儿园

2008-11-09 11:47:17
来自:广东省汕尾市
头一个我同意,第二个我有点看法,物体在拉力作用下沿粗糙斜面下滑,当拉力等于滑动摩擦力大小时,不能把它理解成拉力与滑动摩擦力相互抵销,而看做是在光滑斜面上的物体,因为物体在光滑斜面上时,会沿斜面加速运动,但无摩擦力作用,此时机械能守恒;当物体在拉力作用下沿粗糙斜面下滑,当拉力等于滑动摩擦力大小时,因为存在滑动摩擦力,故有热能的损失,此时机械能不守恒。上滑也一样
“只有重力做功,物体的动能和势能发生相互转化”只是机械能守恒的充分条件,并非必要条件。这个说法的本意是::“只有重力做功,物体的动能和势能发生相互转化”时机械能守恒;机械能不变时,机械能不一定守恒。可能是那书表述不清楚,但本意应该是一样的。

该回答在2008-11-10 13:10:31由回答者修改过

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回答:大斜千变
级别:二级教员


2008-11-09 12:22:04
来自:河南省洛阳市
可以看看这个:
http://sq.k12.com.cn/discuz/viewthread.php?tid=17156

http://cai.tongji.edu.cn/wanluokecheng/p01/ch03/sec06/
总之一句话,机械能守恒和能量守恒不是一回事。

该回答在2008-11-09 13:21:04由回答者修改过

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回答:我愿意
级别:专业试用


2008-11-10 13:43:17
来自:广西自治区梧州市
我同意你的说法,这两种情况都应属于机械能不变的情形,机械能守恒应只局限于动能和势能在相互转化的过程中保持不变的情形。
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