功能原理（保守力与非保守力）——从2022枣庄市高一第二学期期末考试到物竞初步

在2022年7月5日枣庄市高一第二学期物理期末考试试题的第二题中出现对于重力以及重力势能的考察，实质上是对于简单功能原理的应用与考察。原题呈现：

我们给出如下定义：

保守力：做功与路径无关、仅与初末位置有关的力称为保守力。反之，称之为非保守力。

保守力做功与路径无关仅与初末位置有关，这于是可以引出一种“能量”，表明保守力做功是从“能量”中向外传递能量。这种“能量”即为势能（位能）。从定义中我们可以看出，重力即为一种典型的保守力。从重力与重力势能中不难看出，保守力与其对应的势能有如下关系：

W=-ΔEp。

由保守力定义，我们可以看出，重力、弹力以及库仑力即为保守力。此外，在2021年潍坊/东营市的期末考试物理试题中也出现了“引力势能”，引力势能所对应的保守力即为万有引力。原题呈现：

功能原理：系统机械能的增加量等于系统外力和内部非保守力做功之和。可用动能定理作出推导：

对于一个系统，若外力做功为Wout，内部非保守力做功为Wincon，内部保守力做功为Wcon，由动能定理，得：

实战练习：