Question

关于惯性系中 机械能守恒定律

首先，以地面为参照系，机械能守恒是必然的。那么相对地面做匀速直线运动的参照系，也是惯性系，那么，根据相对性原理，机械能守恒定律，也应当适用

那么谁能解释一下，这个问题：
我自由放置一个物体，物体相对地面系做自由落体运动，那么这个物体的机械能一定守恒。这时，假设有一个以10m/s的速度匀速竖直向下运动的电梯，以此为参照系K。那么物体在下落后1s，速度相对于地面恰为10m/s，也就是说相对于参考系K静止。我们考察第0秒到第1秒的过程，起初物体相对K速度是10m/s，最后相对参考系静止，可见动能减小了，而下落过程物体的重力势能也减小。那么总机械能一定减小……而物体除重力外，不受外力，机械能为何不守恒！？
1、……当然，不及摩擦阻力，和各种非保守力
2、是不是可以理解为，对于在竖直方向有速度的参照系来说，重力势能的零参考面也必须随参考系运动，才能保证机械能守恒？

Answer 1

你对于重力势能的理解有一些问题。
在你创设的系统中，动能减小不错，然而在考虑重力势能的时候你又不自觉的将地面作为了参考系！
Think about it~加入以电梯作为参考系（零势能点），物体的重力势能是不是增大了呢？

回复你的补充：
是的～

Answer 2

还是守恒的啊，相对距离还是5M，机械能=1/2mv^2+mgs
速度一样，相对移动的距离也一样
在电梯上看那个物体，相当于在地面看一个物体正以10m/s的速度上抛，是加速度和速度方向相反的运动，机械能还是守恒的

当然要以参照物的位置计算势能

Answer 3

动能是增加了的
“起初物体相对K速度是10m/s”这句话，是电梯比物体快十秒
后来物体一直在加速度，直到与电梯速度相等，相对静止
这一期间，重力势能转化为动能，能量还是守恒的
（这期间我们排除掉摩擦力等其他因素）

Answer 4

起初是相对静止的，之后是相对运动的，所以是一样的。

Answer 5

注意分清楚参照系的问题.这是初学物理经常遇到的问题.