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1、机械能守恒定律机械能守恒定律我们在初中学过，重力势能和动能之间可以发生相互转化物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大高度减小，表示重力势能减小；速度增大，表示动能增大这时重力势能转化为动能竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大速度减小，表示动能减小；高度增大，表示重力势能增大这时动能转化为重力势能电子课文电子课文实验实验把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的 A 点，然后放开，小球就摆动起来小球在摆动中，动能和重力势能发生相互转化我们看到，小球可以摆到跟 A 点高度相同的 C点（图 821 甲）如果用尺在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到 C 点，但摆到另一端时
2、，能达到跟 A 点相同的高度（821 乙）实验表明，小球在摆动中机械能守恒现在，我们以自由落体运动为例证明机械能守恒定律如图822 所示，设一个质量为 m 的物体自由下落，经过高度为 h1的 A 点（初位置）时速度为 v1，下落到高度为 h2的 B 点（末位置）时速度为 v2在自由落体运动中，物体只受重力 G=mg 的作用，重力做正功设重力所做的功为 WG，则由动能定理可得（1）上式表示，重力所做的功等于动能的增加另一方面，由重力做功与重力势能的关系知道，WGmgh1-mgh2（2）上式表示，重力所做的功等于重力势能的减少由（1）式和（2）式可得（3）可见，在自由落体运动中，重力做了多少功，就
3、有多少重力势能转化为等量的动能移项后可得或者Ek2+Ep2=Ek1+Ep1（4）上式表示，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总的机械能保持不变上述结论不仅对自由落体运动是正确的，可以证明，在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，上述结论都是正确的所谓只有重力做功，是指：物体只受重力，不受其他的力，如自由落体运动和各种抛体运动；或者除重力外还受其他的力，但其他力不做功，如物体沿光滑斜面的运动各种抛体运动包括竖直上抛和下抛、平抛、斜抛等在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变转化，但机械能的总量保持不变这个结论叫做机械能守恒定律机械能守恒定律，它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况不仅重力势能和动能可以相互转化，弹性势能和动能也可以相互转化放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，这时弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒