高考问答农家一品小皇妃:机械能守恒的物理问题
来源：百度文库 编辑：高考问答 时间：2024/04/29 08:13:10
在水平地面上以10m/s的初速度斜向上抛出一个石块,一次初速度的方向与地面成60度角,另一次与地面成30°角,石块落回地面时速度的大小是否相同,各是多少?
答：在不计空气阻力的情况下,它们的速度是相同的。
根据机械能守恒定理：
W合外力=△Ek
设它的初速度和末速度分别为v0，v
物体只受到重力的作用
mgh=(1/2)m(v平方)-(1/2)m(v0平方)
∵h=0
∴(1/2)m(v平方)=(1/2)m(v0平方)
∴v0=v=10m/s
因为两次抛出的初速度都相同,因此,末速度也相同.
主要的公式是mgh=1/2mv*v
如果一系统的所有外力和非保守性内力都不作功，则系统的机械能总是保持为一常量。这个结论称为系统的机械能守恒定律。
要注意机械能守恒定律的适用条件是外力和非保守性内力都不作功。在满足这一条件的情况下，系统内的动能与势能是可以相互转换的，而其转换是通过系统内保守力作功来实现的.
在本题中应是动能+势能=(1/2)*m*v的平方+mgh=常量，而在开始和终了，势能中h是一样的，因而势能是相等的，所以动能应保持不变，于是便得到速度大小是相等的，但方向是不同的，因为动能是一标量，只能确定速度大小。
不考虑空气阻力,则石块的机械能守衡
初状态到末状态没有机械能损失
而初末状态在同一高度,也就没有重力势能的改变
所以动能也不会改变
无论以何角度抛出,回到地面上的速度都是初速10m/s
不计空气阻力，机械能守恒。
末速度等于初速度