Question

高一物理系统机械能守恒问题

1、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是
A、减少的重力势能大于增加的弹性势能
B、减少的重力势能等于增加的弹性势能
C、减少的重力势能小于增加的弹性势能
D、系统的机械能增加
有人说系统机械能不变，系统是指哪几个物体？为什么会守恒？手不是还对物体做负功么？
我不明白什么是系统机械能守恒？即使是系统内部有力做功，也守恒？

Answer 1

答案为B 此题的作者是考察考生对于机械能守恒的理解程度，手可以看做是干扰，但为什么“手”是干扰呢？

  首先从头开始分析整个过程，第一阶段：物体是怎么挂上去的，当然是手把他拿上去，也就是手先对物体做正功，第二阶段：当物体挂上后，松手物体对弹簧和手做功，直到平衡位置也就是手先对物体做正功，再做负功。

  如图所示，从把物体托到最高位置，再从最高位置到平衡状态，先做正功，再做负功，所以可以把手不放在系统内，也就是把弹簧和物体看做一个系统，重力势能转化为弹性势能，减少的重力势能等于增加的弹性势能。整个过程动能没有变化，所以机械能守恒

 如果还有疑问请留言

Answer 2

机械能守恒定律的完整版是：动力学中的基本定律，即任何物体系统如无外力做功或外力做功之和为零，系统内又只有保守力（如重力势能，电势能，即做功多少只与初末状态有关，与路径无关。）做功时，则系统的机械能（动能与势能之和）保持不变。外力做功为零，表明没有从外界输入机械功；只有保守力做功，即只有动能和势能的转化，而无机械能转化为其他能，符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
在你的这道题中，物体最终处于平衡状态，即物体2力平衡，因为是缓慢放下，速度为0，即初末状态动能均为0，弹性势能与重力势能相互转化，系统机械能守恒，选B

Answer 3

对呀 因为那是系统的内力 我们看的是整个系统之外 有没有力做功
这道题：
手的作用是使物体的动能始终为0 这样 物体的重力势能才能全部转化为弹簧的弹性势能

如果没明白 可以继续追问

Answer 4

B
系统没有动能，所以机械能守恒。那个用手去“手托”只不过是个干扰。
这种情况相当于把物体自由释放，那物体会在竖起方向上做往复运动，到最后物体也是会达到平衡状态的，就像上面的情况一样，所以机械能是守恒的。
而这里的系统是指弹簧和物体。 一般来说，系统是指有相互作用力的几个物体，它们组合在一起就是一个系统，不过要因具体情况而言！
如果满意，希望采纳。谢谢！

Answer 5

有人说系统机械能不变，系统是指哪几个物体？
弹簧和质量为m的物体
为什么会守恒？
没有外力对该系统做功
手不是还对物体做负功么？
虽然看起来是如此，但“将它缓慢放下”可以近似看成不做功（物理有很多近似的理想状态，这是其中一个典型）
问题补充：
我不明白什么是系统机械能守恒？即使是系统内部有力做功，也守恒？
所谓系统机械能守恒，是指将系统看做单一物体进行考察，如果没有外力对该系统做功，且该系统内部没有产生热量，则该系统内部各组件的机械能加和不变
如果系统内部有力做功，则要看做功的结果如何。如果产生热量，则机械能转为热能，机械能有损耗，是以不守恒；如果使其他系统内部的组件的势能或者动能等机械能发生变化，则系统机械能守恒（假设系统内部A对B做功，过程没有机械能损耗，则A做功失去的机械能恰好等于B获得的机械能，A+B的总和不变)