更新時間:2025-10-04 11:04:48作者:佚名
那個圖描繪了,一個質量為m的物體,從有傾斜面的地方最高點開始,不受摩擦力影響往下動,途中會路過A點和B點。
能夠說明,當系統僅受彈力作用,動能與彈性勢能發生轉換時,總機械能依然恒定不變。這種情況類似于重力是唯一做功力的情形,兩者都符合相應規律。
1.機械能守恒定律

在僅受重力或彈力作用的物體系統中,動能與勢能能夠相互轉換,而系統整體的機械能總量維持恒定不變。這種現象被稱為機械能守恒定律。
2.機械能守恒的幾種常見情況
重力是唯一做功的力,所有不受空氣阻力影響的拋體運動,其機械能都保持不變,彈力是唯一做功的力,輕質彈簧在光滑水平面上拉著物塊來回運動,物塊和彈簧構成的系統,其機械能也保持不變,如下圖所示

在運動期間,球體僅受重力及系統內彈力作用,忽略空氣阻力影響,球體與彈簧構成的系統機械能保持不變。然而,單獨考慮球體或彈簧時,其機械能并不守恒。

在只有重力和系統內彈力作用的情況下,且所有摩擦力均被忽略,當A從B上自由滑落時,系統中只有重力和A與B之間的彈力在做功,因此A與B構成的系統其機械能保持不變。然而,針對B而言,A施加的彈力對其做正功,但這個力對B來說屬于外力留學之路,導致B的機械能不守恒。同理,A的機械能也處于不守恒狀態。具體情形如圖所示。
存在外力作用,但外力做功的代數總和為零,可以忽略繩子的質量和摩擦力,當A、B以恒定速度運動時,僅重力和細繩施加的拉力FA、FB對系統做功,FA導致負功,FB導致正功,并且WA加上WB等于零機械能守恒定律復習,因此A、B構成的系統其機械能保持不變。然而A(或B)的機械能并不守恒,A的機械能出現減少,B的機械能則相應增加。

值得注意的是:判斷機械能是否守恒應注意的問題
整體作用力消失是物體保持平衡的情形。物體承受的總作用力消失時,它必然維持等速直線行進或靜止不動,然而它的機械能未必維持恒定。

共同作用產生的能量轉換為零是物體運動狀態保持的條件。當共同作用不對物體產生能量轉換機械能守恒定律復習,它的運動狀態將保持穩定,但它的總能量不一定維持恒定。
當且僅當重力作用于物體,物體的機械能才會保持不變;當且僅當重力或系統內部的彈力作用于系統,系統的機械能才會維持恒定,然而系統中的某個單獨物體的機械能卻未必恒定。