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机械能守恒定律的定义是什么 机械能守恒定律的定义是什么 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。这个定律的简化说法为：质点(或质点系)在势场中运动时，其动能和势能的和保持不变;或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。 这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体(如地球)的动能的变化。这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。 机械能守恒定律 在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能保持不变。 其数学表达式可以有以下两种形式： 过程式： 1.WG+WFn=∆Ek 2.E减=E增(Ek减=Ep增、Ep减=Ek增) 状态式： 1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻，某位置) 2.1/2mv1^2+mgh1=1/2mv2^2+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面] 一、利用打点计时器进行验证 1.物体做自由落体运动 一般以重锤从自由落体运动开始时刻(纸带上的第一个点)到此后的某一适当时刻(纸带上最后一个点之前的某点)进行研究。实验时，先接通打点计时器电源再释放纸带，在打出的纸带中，选取第一、二点间距最接近2mm的纸带进行测量。测出第0点到第n点的距离L，则可知重锤重力势能的减少量;打出这两点的时间间隔为t=n/f(f是交流电的频率)，由匀变速直线运动平均速度的推论、平均速度的定义式及初速为0，可知打第n点时重锤的瞬时速度，重锤动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek都是m的倍数，所以本实验不需要测量重锤的质量。 2.两物体系统在竖直方向的匀加速运动 利用图2所示实验装置，可验证m1、m2(m1组成的系统机械能是否守恒。让m2从高处由静止开始下落，两物体均做匀加速直线运动，m1拖着的纸带将被打出一系列的点。若先接通打点计时器电源，然后释放m2，测出纸带上第0点到第n点的距离L，则可知系统重力势能的减少量;打出所研究的两点的时间间隔为t=n/f(f是交流电的.频率)，打第n点时的两物体的瞬时速度便可求得，则可知系统动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek的表达式是两物体质量的不同组合，所以本实验需要测量两物体各自的质量。
3.小车在滑板上的匀加速运动
如图4所示装置中，测出小车质量M和小桶与沙的总质量m，安装好仪器器材后，使滑板适当倾斜以平衡滑动摩擦力，平衡掉滑动摩擦力以后，就相当于不受摩擦力的作用。先接通电源，再释放小车，从打出的纸带上，选出两个适当点进行测量与计算。以小车、沙桶系统为研究对象，测出两点距离L，则可知系统减少的重力势能;利用匀变速直线运动“一段时间的中点时刻的速度等于这段时间里的平均速度”的推论及平均速度的定义，可算出打出所选的两点时小车及沙桶的速度v1、v2，即可知系统增加的动能。
二、利用光电门进行验证 三、利用平抛运动进行验证
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2023-02-20
