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    机械能守恒定律和能量守恒定律 机械能守恒定律是在特定的条件下.发生动能和势能的转化时机械能所满足的规律,而能量守恒定律则是自然界中普遍遵循的规律.它包括一切形式的能量之间的相互转化.这个规律的适用是没有条件限制的. 例题3.如图3所示.一小铁块以某一水平速度冲上放置在光滑水平面上的木板上.由于.之间的摩擦力作用.小铁块相对于木板滑行了一段距离.两者就相对静止.已知.之间的滑动摩擦力为.试求这一过程中系统中产生的热量. 解析:设小物块和木板的质量分别为..小物块的初速度为.两者达到的共同速度为.从冲上到两者达到共同速度.发生的位移分别为..如图4所示. 由动能定理对于有 ① 对于有 ② 而 ③ 整理①.②和③式得 ④ 分析④式可以看出.等号的右边是系统在这个过程中机械能的减少量.根据能量守恒定律.减少的机械能转化成了系统的热能.故 命题解读:在这个题目中.由于系统中存在相互的摩擦力做功.所以对于每一个物体或系统来讲.机械能都是不守恒的,系统中损失的机械能全部转化成了热能.这符合能量守恒定律,转化成热能的量等于两物体间相互的滑动摩擦力和相对位移大小的乘积. 例题4.一传送带装置如图5所示.其中传送带经过区域时是水平的.经过区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板组成.图中未画出).而经过区域时是倾斜的.和都与相切.现将大量的质量均为的小货箱一个一个的在处放到传送带上.放置时初速度为零.经传送带运送到处.和的高度差为.稳定工作时传送带速度不变.段上各箱等间距排列.相邻两箱的距离为.每个箱子在处投放后.在达到之前已经相对于传送带静止.且以后也不再滑动(忽略经段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间内.共运送小货箱的数目为.这一装置由电动机带动.传送带与轮子之间无相对滑动.不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率. 解析:以地面为参照系.设传送带的运动速度为.在水平段运输的过程中.小货箱先在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动.设这段位移为.所用时间为.加速度为.则对于小货箱有 ① ② 在这段时间内.传送带发生的位移为 ③ 由以上可得 ④ 若用表示小货箱和传送带之间的滑动摩擦力.则在这段过程中小货箱和传送带由于相互摩擦而产生的热量为 ⑤ 对于小货箱.由动能定理得 ⑥ 则 ⑦ 所以 ⑧ 依题意又得 ⑨ 根据能量守恒定律.时间内.电动机输出的总功为 ⑩ 联立⑧.⑨和⑩三式得 命题解读:本题中.发生了电能和机械能.热能之间的转化.减少的电能全部转化成了机械能.热能.总的能量是守恒的.在求解因相互摩擦而产生的热量时.利用到了这个结论.而在求解小货箱获得的动能时.很巧妙的利用了题中“在一段相当长的时间内.共运送小货箱的数目为 这个已知条件. 总之.发生能量的转化或转移问题.而利用动能定理.机械能守恒定律等都无法解决的情况下.考虑使用能量守恒定律解题还是非常方便的.要学会并习惯应用能量守恒定律去思考.解决问题.可以说“能量守恒定律是解决所有有关能量转化或转移问题的万能金钥匙 . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的________和________发生相互转化，机械能的总量________，这就是机械能守恒定律．

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    由能量守恒定律可知，能量不能无中生有．但在许多情况下，能量的利用过程是不可逆的．所有这些都提示我们，要珍惜现有的能源，要尽力提高现有能源的利用效率．下列关于能量和能源的说法正确的是（　　）（将正确的全部选出，只需填字母代号）．

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    验证机械能守恒定律的实验中，有下述A至F六个步骤：
    A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
    B．接通电源，再松开纸带，让重物自由落下
    C．取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面），重新做实验
    D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带
    E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn，计算出对应的瞬时速度
    F．分别计算出
    1
    2
    m
    v
    2
    n
    和mghn，在误差范围内看是否相等
    （1）以上实验步骤按合理的操作步骤排列应是
    A、D、B、C、E、F
    A、D、B、C、E、F
    （2）
    1
    2
    m
    v
    2
    n
    总是
    小于
    小于
    mghn （填大于、小于或等于），原因是
    有摩擦力和空气阻力做负功
    有摩擦力和空气阻力做负功
    ．
    （3）某同学用图中所示装置进行实验，得到的纸带，A、B、C、D、E为连续的五个点，交流电的频率为50Hz，测出点A，C间的距离为14.77cm，点C，E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
    0.05
    0.05
    N．

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    “验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法：若实验中所使用的重物质量为m=1kg，打点纸带如图所示，数据都从同一点O开始测量，A．B．C为连续的三个点，若以起始点O点为参考点，打点计时间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度vB=
    0.600m/s
    0.600m/s
    ，重物的动能为EK=
    0.180J
    0.180J
    ．从开始下落到B点，重物的重力势能改变量是△EP=
    0.181J
    0.181J
    ．△EP
    ＞
    ＞
    △EK（填“＞”、“＜”或“=”）误差原因是：
    摩擦和空气阻力的原因．
    摩擦和空气阻力的原因．
    ．（本题答案是数据的请保留三位小数，g=10m/s2）

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    验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度vB=
    0.98
    0.98
    m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=
    0.49
    0.49
    J，此过程中物体动能的增加量△Ek=
    0.48
    0.48
    J（g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字．）；通过计算，数值上△Ep
    ＞
    ＞
    △Ek（填“＞”“=”或“＜”），这是因为
    纸带和重錘运动过程中受阻力
    纸带和重錘运动过程中受阻力
    ；最后得出实验的结论是
    在实验误差允许的范围内机械能守恒
    在实验误差允许的范围内机械能守恒
    ．

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