讨论弹性势能的相对性时需要说明什么

在普通高中课程标准实验教科书<物理*必修2>中第七章第五节"探究弹性势能的表达式",这一节内容中最后有"说一说:在以上探究中我们规定,弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能.能不能规定弹簧某任意长度时的势能为零势能?说说你的想法."     

关于弹性势能的讨论

讨论了当势能零点任意选取时弹性势能的表达式及其取值情况，并对这些情况作了理论上的解释。     

仅据平衡位置为系统弹性势能零点就能使振子势能为kx~2/2吗?

为了解题方便,振子势能的kx2/2形式往往被过分地强调.笔者对这种简洁式的隐含条件进行了探究,发现经典说法是"以平衡位置作为系统势能零点",应修改为"平衡位置点、系统势能零点和坐标原点三点重合".文章系统论证了"三点重合"提法的合理性和普适性,通过示例展示了平衡位置参数并不总能在简洁式中被抵消掉.     

势能零点位置选取的简便方法

力学问题中常见的势能是弹性势能和重力势能．由于势能的相对性，在选取不同的势能零点位置时，计算过程有简有繁．因而，确定合适的势能零点会给解决问题带来方便．     

球状物体作微形变时弹性势能的研究

研究一个弹性球在保持体积不变的前提下,形变为长旋转椭球时的弹性势能.首先通过最小势能原理和物理条件确定位移函数,然后根据弹性势能密度-应变-位移三者之间的关系,通过积分计算得到弹性势能,并且进行了有益的讨论.     

也谈谐振系统的势能和总能公式的适用性

用E=1/2kA^2求振幅A时必须选择谐振系统的平衡位置作为系统所有势能的零点，否则利用该式求出的振幅是错误的，其根本原因在于只有令谐振系统在平衡位置时系统的总势能为零，则任意位置时系统的总势能才有一固定公式Ep=1/2kx^2该公式反映的是系统和平衡位置相比较由于振动而具有的势能，可以称它为振动势能，且该公式具有普适性．     

弹簧振子势能问题的探讨

讨论竖直状态下弹簧振子的能量,阐明了两种势能零点的选取及其在教学中的优劣.     

选择典型过程 治疗学生的恐簧症

对如何选择典型过程,让弹性势能为零或者弹性势能等量替代的方法作了一些分析与探讨,让学生了解了弹簧题的特点和解题技巧.     

弹性势能的表达式的实验验证

教材上从理论上探究了弹性势能的表达式,结合该探究过程,利用弹性势能与重力势能和动能的转换关系设计了2个验证性实验.     

过氧硝酸分解势能面的理论研究

使用密度泛函理论B3LYP/6-311+ G(2d,2p)研究了过氧硝酸的最低能量结构．采用耦合簇方法CCSD(T)/aug-cc-pVDZ首次分别扫描了过氧硝酸沿氧-氮和氧-氧键的分解势能面．计算结果表明在氧-氮势能面上,当O3—N4键长是2.82 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是25.6 kcal/mol;在氧$-$氧键的势能面上,当O2—O3键长是2.35 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是37.4 kcal/mol．这表明过氧硝酸更容易分解为HO₂和NO₂．     

高考对弹性势能的要求

笔者研究了近几年的高考试题，发现与弹性势能有关的试题考生的得分率总是很低。这是什么原因造成的呢？笔者从高考试题的知识要求、能力要求这两方面着手讨论：高考对弹性势能的要求。     

一道典型题目的几种解法

应用机械能守恒定律时．应巧选势能零点．本文结合实例,给出了选择不同势能零点的3种解法,并简明地进行了分析．     

从弹性势能储能系数出发讨论两光滑小球的斜碰问题

给出了物体的弹性势能储存系数的定义．从弹性势能储存系数出发讨论两光滑小球的斜碰问题,并导出了碰撞前后系统动能之间的关系．     

He-N2碰撞体系散射截面的理论研究

本文运用量子化学从头计算MP2方法6-311 G(3df,2p)基组,计算了He-N2相互作用的势能,拟合出He原子与N2分子相互作用的各向异性势函数,其势函数参数:势能球平均势阱位置、势阱深度、势能零点位置与通过散射实验数据分析的ESMSV(Exponential-Spline-Morse-Spline-Van der waals)势比较吻合.然后,用公认精确度高的密耦方法计算了He原子与N2分子碰撞体系的总微分截面、弹性微分截面、转动激发的非弹性微分截面和积分截面,计算结果与实验数据符合得较好.     

Ne-HBr复合物CCSD(T)势能面对转动非弹性分波截面的影响

利用非线性最小二乘法拟合在CCSD(T)/aug-cc-pVQZ理论水平下计算的相互作用能，得到了基态Ne-HBr复合物势能面的解析表达式.在此基础上，采用量子密耦方法计算了入射能量分别为40，60，80 和100meV时，Ne原子与HBr分子碰撞的分波截面，详细讨论了CCSD(T)势能面的长程吸引和短程各向异性相互作用对非弹性分波截面的影响.结果表明：(1)总非弹性分波截面主要来自j=0 →j′=1, 2跃迁.高J端的尾部极大是势能面长程吸引阱的贡献，主要来自j=0 →j′=1跃迁；低J端的主极大是短程排斥的贡献，主要来自j=0 →j′=2跃迁；极小值是短程排斥和长程吸引作用相互抵消的结果.(2)尽管不同入射能量时非弹性分波截面的峰值和极小值对应的总角动量量子数J各不相同，但它们对应于几乎相同的碰撞参数，取样势能面的相同部分.     

He-Na2体系势能面的从头计算研究

在单、双迭代(包含三重激发微扰校正)耦合簇CCSD(T)理论水平下,采用cc-pvtz/Na、aug-cc-pvqz/He并加{3s3p2d1f}集的键函数组成的大基组,计算了He-Na2体系819个构型的相互作用能.通过对96个参数的解析表示的拟合,得到了体系的三维势能面.结果表明在Na2处于基态时该势能面上存在2个势阱,分别对应于线型和T型构型,阱深分别为1.58 cm-1,1.77 cm-1.整个势能面呈现出弱的角度各向异性.讨论了Na-Na键长变化对相互作用能的影响.     

拉格朗日陀螺转动的有效势能和可视化

对《对称陀螺在重力场中定点转动的分析》一文中的能量守恒公式提出质疑,并推导证明了正确的公式.在有效势能的公式中引入了两个守恒参数,求出了有效势能的导数和二阶导数,并且求出了导数为零时的有效势能和二阶导数,通过作图和分析,说明了陀螺转动中章动角的变化范围和在平衡点的稳定性.     

Kr-CS体系势能面及束缚态能级的理论研究

本文利用从头算方法首次计算得到Kr原子与CS分子在“冻结核”近似下的相互作用离散势能点, 并拟合得到二维势能面. 该体系在R=7.76 a0, =111.4o处存在一个近T型的全域极小值, 势能值为-178.54 cm-1, 整个势能面表现较强的各向异性. 在该势能面基础上数值求解体系的薛定谔方程, 计算得到体系J ≤ 15的束缚态能级及微波谱跃迁频率.     

PdPbH分子的结构与势能函数

在相对论有效原子实势近似下,用密度泛函理论的B3LYP方法,对钯和铅采用LANL2DZ基函数,氢原子采用6-311 G**全电子基函数,对PdPb、PdPbH分子的结构进行优化.计算表明:PdPb分子的基态为X1∑ ,键长RPdPb=0.24536 nm,离解后Pd原子处于基态(单重态)而Pb原子处于激发态(单重态),离解能为3.107686 eV,引入开关函数拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;PdPbH分子最稳态为Cs构型,电子组态为X2A′,键长RPdPb=0.2547 nm,RPdh=0.15919 nm,键角∠PbPdH=64.7856°,离解能De=4.79 eV.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能离解极限,并用多体项展开式理论方法分别导出基态PdPb和PdPbH分子的势能函数,其等值势能面图准确的再现了PdPb和PdPbH分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd Pb H分子反应的势能面静态特征.     

要正确理解势能概念的物理意义——对“对重力势能零势面的几点思考”一文的不同意见

文献[1]谈了"对重力势能零势面的几点思考",此文内容在有关势能物理概念和运用中存在不少问题.本人看法如下.原文提出一个问题:对地面附近不同高度的两个物体,由于零势面的选择不同,会出现两物体各自