为什么说机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零?举例说明一下.

Question

为什么说机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零?举例说明一下.

Answer 1

请认真看完,细细琢磨!
重力做功伴随重力势能改变,弹簧弹力做功,伴随弹性势能改变.机械能包括：动能、重力势能及弹簧的弹性势能,只有重力或弹簧弹力做功时,以上三种能量相互转化,总量不变!
所以机械能守恒条件是：只有重力或弹簧弹力做功时,机械能守恒.
除重力和弹簧弹力做功外,其他力做功的代数和为0,则《系统》的机械能守恒.
除重力和弹簧弹力做功外,其他力做功的代数和等于系统机械能的增量.
弹簧竖直立在地面上,并与地面粘连,一个小球从高处释放,当小球接触到弹簧时,立即施加给小球一个力,这个力在运动过程中将时刻以弹簧弹力保持等大反向,那么可以认为小球只受重力,小球做自由落体运动,可以认为小球的重力势能转化为小球的动能,所以小球的机械能一定守恒.在小球做这样一种运动的过程中（达到弹性限度之前）,小球的机械能一定守恒,但是
系统机械能不守恒,原因是有一个外力对小球和弹簧构成的系统做正功,导致系统机械能增加,而小球的机械能并没有改变,系统增加的机械能即弹簧具有的弹性势能.注意：弹性势能是弹簧具有的能量,而小球的机械能指其动能与重力势能之和,小球不具有弹性势能!
例：弹簧竖直立在地面上,并与地面粘连,一个小球从高处释放,当小球接触到弹簧到弹簧压缩最大,这个过程中,对小球而言,机械能不守恒,小球的机械能应该减小（到最低点,小球动能为零,重力势能最小,故小球机械能减少）,小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能.但对小球和弹簧够成的系统,小球的动能、小球的重力势能及弹簧的弹性势能相互转化,系统机械能守恒!
机械能守恒有条件,而能量守恒定律是自然界最普遍的一条规律,永远守恒!