摘要：机械能守恒定律和能量守恒定律 机械能守恒定律是在特定的条件下.发生动能和势能的转化时机械能所满足的规律,而能量守恒定律则是自然界中普遍遵循的规律.它包括一切形式的能量之间的相互转化.这个规律的适用是没有条件限制的. 例题3.如图3所示.一小铁块以某一水平速度冲上放置在光滑水平面上的木板上.由于.之间的摩擦力作用.小铁块相对于木板滑行了一段距离.两者就相对静止.已知.之间的滑动摩擦力为.试求这一过程中系统中产生的热量. 解析:设小物块和木板的质量分别为..小物块的初速度为.两者达到的共同速度为.从冲上到两者达到共同速度.发生的位移分别为..如图4所示. 由动能定理对于有 ① 对于有 ② 而 ③ 整理①.②和③式得 ④ 分析④式可以看出.等号的右边是系统在这个过程中机械能的减少量.根据能量守恒定律.减少的机械能转化成了系统的热能.故 命题解读:在这个题目中.由于系统中存在相互的摩擦力做功.所以对于每一个物体或系统来讲.机械能都是不守恒的,系统中损失的机械能全部转化成了热能.这符合能量守恒定律,转化成热能的量等于两物体间相互的滑动摩擦力和相对位移大小的乘积. 例题4.一传送带装置如图5所示.其中传送带经过区域时是水平的.经过区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板组成.图中未画出).而经过区域时是倾斜的.和都与相切.现将大量的质量均为的小货箱一个一个的在处放到传送带上.放置时初速度为零.经传送带运送到处.和的高度差为.稳定工作时传送带速度不变.段上各箱等间距排列.相邻两箱的距离为.每个箱子在处投放后.在达到之前已经相对于传送带静止.且以后也不再滑动(忽略经段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间内.共运送小货箱的数目为.这一装置由电动机带动.传送带与轮子之间无相对滑动.不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率. 解析:以地面为参照系.设传送带的运动速度为.在水平段运输的过程中.小货箱先在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动.设这段位移为.所用时间为.加速度为.则对于小货箱有 ① ② 在这段时间内.传送带发生的位移为 ③ 由以上可得 ④ 若用表示小货箱和传送带之间的滑动摩擦力.则在这段过程中小货箱和传送带由于相互摩擦而产生的热量为 ⑤ 对于小货箱.由动能定理得 ⑥ 则 ⑦ 所以 ⑧ 依题意又得 ⑨ 根据能量守恒定律.时间内.电动机输出的总功为 ⑩ 联立⑧.⑨和⑩三式得 命题解读:本题中.发生了电能和机械能.热能之间的转化.减少的电能全部转化成了机械能.热能.总的能量是守恒的.在求解因相互摩擦而产生的热量时.利用到了这个结论.而在求解小货箱获得的动能时.很巧妙的利用了题中“在一段相当长的时间内.共运送小货箱的数目为 这个已知条件. 总之.发生能量的转化或转移问题.而利用动能定理.机械能守恒定律等都无法解决的情况下.考虑使用能量守恒定律解题还是非常方便的.要学会并习惯应用能量守恒定律去思考.解决问题.可以说“能量守恒定律是解决所有有关能量转化或转移问题的万能金钥匙 .

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