Question

通過下列三個問題，探究機械能守恒要滿足的條件．

(1)瀑布是水流從高處落下形成的美麗自然景觀，水流在下落過程中的能量如何轉化？如果不計一切阻力，水流在下落過程中的機械能守恒嗎？

(2)流星從高空向地球墜落的過程中，在進入大氣層之前，可以看作只受地球的引力作用，那么，流星在進入大氣層之前的機械能守恒嗎？

(3)射箭的時候，運動員先把弓弦拉滿，儲存彈性勢能，然后放手釋放彈性勢能．你分析一下，運動員松手后，箭和弓弦組成的系統中，能量如何轉化？總的機械能是否守恒？

Answer 1

答案：
解析：

導思：判斷機械能是否守恒可以通過以下方法判斷： 　　(1)根據機械能守恒定律的條件判斷，看除重力(彈簧彈力)外，不受外力或所受外力做功為零． 　　(2)機械能是否與其他形式的能相互轉化．若不計一切阻力，則機械能不可能與內能相互轉化． 　　題目所述各種情況，都符合機械能守恒定律的條件，故機械能守恒，其能量轉化為動能和勢能之間的相互轉化． 　　探究：機械能是由物體的機械運動狀態決定的能量，動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能．當能量只在這三種形式的能量之間轉化時，物體所具有的總能量保持不變，也就是機械能守恒．機械能守恒的條件是：系統內只有重力(或彈簧中彈力)對物體做功，系統外力做的功為零．系統外力做功為零應理解為外力不做功，或外力做的總功為零．在(1)中，水流在高處具有的重力勢能完全轉化為動能，總的機械能守恒；在(2)中，流星在進入大氣層之前沒有空氣阻力作用，可以看成只受重力作用，流星和地球組成的系統機械能守恒；在(3)中，弓弦儲存的彈性勢能完全轉化為箭的動能，弓弦和箭組成的系統機械能守恒．