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高中物理机械能守恒定律 疑问

来源:N       更新时间:2010-8-24
 
这个定律我看了半天知道了:两个点的机械能是动能+重力势能,然后这个物体在任何点的机械能都相等……

可这个题目让我很疑惑,不知道怎么做:

质量为m的小球,从离桌面h高处有静止开始自由下落,桌面离地面高度为h。若以桌面为零势能面,则小球落到地面时的动能为________,重力势能为_________,机械能为__________。

求人帮我讲解一下,谢谢了。
献给5分,再给5分好的再加10分

 

"这个定律我看了半天知道了:两个点的机械能是动能+重力势能,然后这个物体在任何点的机械能都相等……"

1.从你这句话的描述,我觉得,你对机械能守恒定律的理解不清楚。机械能守恒对应的是一个过程,不仅仅是这个过程中的两个点。首先我们要注意,机械能守恒的条件:物体在只有重力做功(或者弹簧的弹力做功)的运动过程中,物理的动能与重力势能(或者弹性势能)相互转化,但是机械能的总量保持不变,这就是机械能守恒。也就是说物体运动的过程中,只要这个过程满足机械能守恒的条件。那么任意两个位置的机械能都是守恒的。
2.然后我觉得你只所以分析不了你提出的这个问题,一个重要的原因是你没有弄清楚重力势能的相对性。重力势能是相对于零势能面而言的,也就是和零势能面的选取有关系。零势能面的选择不同,同一物体处在同一个位置的势能表达式也不同。
举个简单的例子,你现在在二楼,楼高h米。
a.你取1楼为零势能面,则你的重力势能为ep=mgh
b.你取2楼为零势能面,则你的重力势能为ep=0
c.你取3楼为零势能面,则你的重力势能为ep=-mgh(你在零势能面的下面,所以你的势能是负值)

好,现在我们再来分析你的问题.
这个小球自由下落,满足机械能守恒的条件,任意位置的机械能都是相等的.
以桌面为零势能面,小球刚开始下落的位置,它的机械能为e=ek+ep=0+mgh=mgh(因为守恒,任何位置都等于这个值)
而小球落到地面时的动能等于重力做的功(动能定理)ek=mg(h+h)

重力势能为ep=-mgh

机械能为e=ek+ep=0+mgh=mgh(即初状态的机械能)你也可以用这个时候的动能加势能来算那么e=mg(h+h)+(-mgh)=?

写的比较多,希望对你有帮助!

 

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