功能原理(保守力與非保守力)——從2022棗莊市高一第二學期期末考試到物競初步
2022-07-30 19:15 作者:wyttxJerrySeven | 我要投稿
在2022年7月5日棗莊市高一第二學期物理期末考試試題的第二題中出現(xiàn)對于重力以及重力勢能的考察,實質(zhì)上是對于簡單功能原理的應用與考察。原題呈現(xiàn):

我們給出如下定義:
保守力:做功與路徑無關、僅與初末位置有關的力稱為保守力。反之,稱之為非保守力。
保守力做功與路徑無關僅與初末位置有關,這于是可以引出一種“能量”,表明保守力做功是從“能量”中向外傳遞能量。這種“能量”即為勢能(位能)。從定義中我們可以看出,重力即為一種典型的保守力。從重力與重力勢能中不難看出,保守力與其對應的勢能有如下關系:
W=-ΔEp。
由保守力定義,我們可以看出,重力、彈力以及庫侖力即為保守力。此外,在2021年濰坊/東營市的期末考試物理試題中也出現(xiàn)了“引力勢能”,引力勢能所對應的保守力即為萬有引力。原題呈現(xiàn):

功能原理:系統(tǒng)機械能的增加量等于系統(tǒng)外力和內(nèi)部非保守力做功之和。可用動能定理作出推導:
對于一個系統(tǒng),若外力做功為Wout,內(nèi)部非保守力做功為Wincon,內(nèi)部保守力做功為Wcon,由動能定理,得:

實戰(zhàn)練習:

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