機械能守恒定律的定義和公式是什么？
機械能守恒定律：當(dāng)只有重力做功時，物體的動能與重力勢能。
發(fā)生相互轉(zhuǎn)換，但機械能保持不變。
表達式：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 條件：只有重力起作用。
擴展答案：
機械能守恒定律是動力學(xué)中的一個基本定律，即任何物體系統(tǒng)若無外力做功，只有保守力（見勢能）在系統(tǒng)內(nèi)做功，則系統(tǒng)的機械能（動能與勢能之和）不變。外力所作的功為零，說明外界沒有機械功輸入；只有保守力在做功，即只有動能和勢能轉(zhuǎn)換，沒有機械能轉(zhuǎn)換成其他能量。滿足這兩個條件的機械能守恒定律對所有慣性參考系都成立。
根據(jù)機械能守恒定律，當(dāng)重力以外的力不做功時，物體（或系統(tǒng)）的機械能守恒。顯然，當(dāng)重力以外的力所作的功不為零時，物體（或系統(tǒng)）的機械能就會發(fā)生變化。重力以外的力做正功時，物體（或系統(tǒng)）的機械能增加，重力以外的力做負功時，物體（或系統(tǒng)）的機械能減少。重力以外的力所作的功改變多少，物體（或系統(tǒng)）的機械能改變多少。
在利用動能定理解決問題時，如果物體在某一運動過程中（如加速、減速過程）包含若干個運動性質(zhì)不同的子過程，那么可以分段考慮，也可以全過程考慮。如果能寫出全過程的方程，可能會使問題簡化。在把各力所作的功代入公式：W1+W2+…+Wn=1/2 mv末^2－1/2 mv初^2時，應(yīng)代入它們的值和符號，并在解題時分清各力在各過程中所作的功。
高中物理機械能守恒定律知識點
機械能守恒定律是很多同學(xué)在學(xué)習(xí)高中物理時會遇到的一塊絆腳石，我們需要學(xué)習(xí)哪些知識點呢？下面就是我給大家?guī)淼膬?nèi)容，希望對大家有所幫助。
1.機械能
1、由物體間的相互作用和物體間的相對位置所決定的能量稱為勢能。如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等。
1、物體由于重力作用而具有重力勢能，用EP=-mgh表示。式中，h為物體距離零重力勢能面的高度。
2 重力勢能是物體與地球系統(tǒng)共同擁有的機械能守恒定律3種公式，只有確定了零勢能參考面后，物體的重力勢能才有一個確定的值。若物體在零勢能參考面的上方高度h處，其重力勢能EP=-mgh。若物體在零勢能參考面的下方高度h處，其重力勢能EP=-mgh。“-”不表示方向，表示勢能小于零勢能參考面的勢能。顯然，同一物體在同一位置，選擇不同的零勢能參考面，其重力勢能也會不同，所以重力勢能是相對的。通常，除非明確說明，都以地面作為零勢能面。但要注意的是，當(dāng)物體的位置發(fā)生變化時，其重力勢能的變化與零勢能如何選擇無關(guān)。在實際問題中，我們更關(guān)心重力勢能的變化。
3 彈性勢能，物體發(fā)生彈性變形時所具有的勢能。高中時并不要求用具體的公式來計算彈性勢能，但往往需要根據(jù)函數(shù)關(guān)系利用其他形式能量的變化來求得彈性勢能的變化或某一位置的彈性勢能。
2.重力所作的功與重力勢能的關(guān)系：重力所作的功等于重力勢能的減少量WG=ΔEP減=EP始-EP終，克服重力所作的功等于重力勢能的增加量Wg=ΔEP增加=EP終-EP始
需要注意的是，重力所作的功只能把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，而不能引起物體機械能的變化。
3.動能與勢能重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能
2.機械能守恒定律
1.內(nèi)容：當(dāng)重力和彈力僅有做功時，物體的動能與勢能互相轉(zhuǎn)化，但機械能總量不變。
2. 機械能守恒條件
1、做功角：對于一個物體，如果只有重力或彈力做功，而其他力都不做功或其所做功的代數(shù)和為零，那么這個物體的機械能守恒。
2 能量轉(zhuǎn)化角度：對于一定的系統(tǒng)，物體之間只存在動能、重力勢能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)與外界之間沒有機械能的傳遞，也不將機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，則該系統(tǒng)的機械能守恒。
3.表達式：EK1+Epl=Ek2+EP2
1 在求解問題時，我們常常選取與問題中的條件或結(jié)果相關(guān)的兩個或幾個狀態(tài)來建立方程。這種表達式
式中，EP是相對的，建立方程時必須選取一個合適的零勢能參考面，且各個狀態(tài)的EP都應(yīng)相對于同一參考面。
2其他表達式，ΔEP=-ΔEK，系統(tǒng)重力勢能的增加量等于系統(tǒng)動能的減少量。
3ΔEa=-ΔEb，將系統(tǒng)分為a、b兩部分，a部分機械能的增加量等于b部分機械能的減少量。
3. 確定機械能是否守恒
首先要注意的是，機械能守恒的條件絕不是合外力所作的功等于零，也不是合外力等于零。例如，水平飛行的子彈撞擊靜止在光滑水平面上的木塊時，合外力所作的功和合外力所作的功均為零，但系統(tǒng)在克服內(nèi)部阻力做功，將一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此機械能總量在減少。
1.按做功判斷：分析物體或物體的受力情況，包括內(nèi)力、外力，明確各力所作的功。如果只有重力或彈力對物體或系統(tǒng)做功，而其他力都不做功，或者其他力所作功的代數(shù)和為零，則機械能守恒；
2.利用能量轉(zhuǎn)化判斷：如果物理系統(tǒng)中只存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，而沒有機械能與其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化，則該物理系統(tǒng)的機械能守恒。
3.對于某些突然拉緊的繩索，物體間的非彈性碰撞等，除非題目中另有說明，機械能一定不守恒。在完全非彈性碰撞過程中，機械能不守恒。
闡明：
1、條件中的重力和彈力所作的功是指系統(tǒng)中重力和彈力所作的功。對于一定的有外力和內(nèi)力的物體系統(tǒng)，只有重力或彈簧彈力做功，其他力都不做功或其他力所作功的代數(shù)和等于零，則系統(tǒng)的機械能守恒，也就是說重力或彈力所作的功不能引起機械能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，而只能使系統(tǒng)內(nèi)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化。如圖5-50所示，在光滑水平面上，A連接著兩根彈簧L1、L2，B連接著彈簧L2。外力將B向左推，使L1、L2壓縮。當(dāng)外力撤除后，系統(tǒng)A，L2，B的機械能不守恒，因為L1對A的彈力是系統(tǒng)外部的彈力，所以系統(tǒng)A，L2，B的機械能不守恒。但對于系統(tǒng)L1，A，L2，B來說，機械能守恒，因為此時L1對A的彈力所做的功屬于系統(tǒng)內(nèi)部彈力所做的功。
2、系統(tǒng)內(nèi)部只有重力和彈力做功，其他力都不做功。這里其他力的總和不為零。只要不做功，機械能仍然守恒，即對于物體系統(tǒng)來說，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，不存在機械能向其他形式的轉(zhuǎn)化。例如，如果系統(tǒng)沒有滑動摩擦和介質(zhì)阻力，沒有電磁感應(yīng)過程等，那么系統(tǒng)的機械能守恒。如圖5-51所示，在光滑水平面A上，當(dāng)彈簧被壓縮，撤去外力彈開時，B相對于A不滑動。A和B之間存在相互作用力，但由彈簧A和B物體組成的系統(tǒng)的機械能守恒。
3、當(dāng)系統(tǒng)中除重力和彈力以外的力做功，但所做功的代數(shù)和為零時貝語網(wǎng)校，系統(tǒng)的機械能不一定守恒。如圖5-52所示，物體m受到外力F，速度為v0，經(jīng)過時間t后機械能守恒定律3種公式，速度變?yōu)関t。vt>v0。當(dāng)撤去外力后，由于摩擦力的作用，經(jīng)過時間t/速度后，大小變?yōu)関0。在這個過程中，外力所做功的代數(shù)和為零，但物體m的機械能不守恒。
4、機械能守恒定律與動量守恒定律的區(qū)別：
動量守恒是矢量守恒，守恒條件是從力的角度來說的，即沒有外力作用或外力之和為零。機械能守恒是標量守恒，守恒條件是從功的角度來說的，即除了重力和彈力做功外，其它力都不做功。
判斷動量是否守恒，需要分析外力和是否為零。判斷系統(tǒng)的機械能是否守恒，需要分析外力和內(nèi)力所作的功，看系統(tǒng)中是否只有重力和彈力在做功。還要注意，外力和為零和外力不做功是兩個不同的概念。因此，當(dāng)系統(tǒng)的機械能守恒時，動量不一定守恒；當(dāng)動量守恒時，機械能不一定守恒。判斷系統(tǒng)的動量和機械能是否守恒，關(guān)鍵是要明確守恒條件，確定是哪一個過程。
5、機械能守恒定律與動能定律的區(qū)別。
機械能守恒定律反映的是物體初態(tài)與終態(tài)之間的關(guān)系，守恒定律是有條件的。動能定理揭示的是物體動能的變化與引起這種變化的合力所作功之間的關(guān)系，它不僅與初態(tài)和終態(tài)的動能有關(guān)，還需要仔細分析兩種狀態(tài)之間所作的功。
常規(guī)方法
1. 單個物體變速運動的機械能守恒問題
2.系統(tǒng)機械能守恒
評論
1.對于繩索、鏈條等物體，由于在檢查過程中它們經(jīng)常發(fā)生變形，它們的重心位置對于該物體來說并不是固定不變的，能否確定它們的重心位置是解決此類問題的關(guān)鍵。順便指出，質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重力勢能往往由重心位置決定。本題的初始重心不在滑輪頂端，由于滑輪很小，可以看作對折求重心，也可以分段考慮，求各部分的重力勢能，然后求其代數(shù)和作為總的重力勢能。至于零勢能參考面，可以任意選取，但為了便于表達，最好采用系統(tǒng)的初始和最終重力勢能。
2 這道題也可以用等效法求解，鏈條離開滑輪時重力勢能減少，相當(dāng)于鏈條的一半到達另一半下端時重力勢能減少。然后用ΔEP=-ΔEK求解，留給學(xué)生思考。
高中物理中機械能守恒定律運用的條件
高中物理機械能守恒定律求解步驟
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