Question

什么情况下机械能守恒

Answer 1

机械能守恒的条件如下

1、对某一物体若只有重力做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒

2、对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。

3、若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。

4、若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹管和地球组成的系统机械能守恒。

机械能守恒定律的主要内容是:

如果一个系统内只有保守力作功，而其他内力和外力都不作功，则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换，但他们的总和(即总机械能)保持不变

机械能守恒的本质是什么

从能量转化角度看，只要在某一物理过程中。系统的机械能总量始终保持不变，而且系统内或系统与外界之间没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为系统的机械能，那么系统的机械能就是守恒的，与系统内是否一定发生动能和势能的相互转化无关。

从功能关系看，机械能守恒的条件是“系统外力不做功，系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力(重力或弹簧的弹力)是否做功无关，因为重力或弹簧弹力是否做功只是决定系统内是否发生动能和势能的相互转化，做功与否都不会改变系统机械能总量。

教材中机械能守恒定律的表述为:

在只有重力做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能总量保持不变。这是机械能守恒定律的最常见情形(即在重力势能和动能的相互转化中，只有重力做功的情况。

实际上，在重力势能和弹性势能与动能的相互转化中，只有重力和弹簧的弹力做功时，物体的动能和系统的势能之和保持不变，系统的机械能守恒)，也是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。