保守力的主要特点如下:
与物体运动路径无关:保守力的功只与物体的始末位置有关,而与物体运动的具体路径无关。这意味着,如果物体沿着闭合路径绕行一周,保守力对物体所做的功恒为0。
只与物体的初始和终点位置有关:保守力的功与物体运动所经过的路径无关,只与运动物体的起点和终点的位置有关,当然也与保守力场的性质有关。
可以定义势能:由于保守力的功与物体运动所经过的路径无关,因此在只有保守力作用在物体上的情况下可以定义势能(位能)。势能的大小仅由保守力的大小和物体与势能源的相对位置决定,例如重力势能的大小仅由重力的大小和物体与地球的相对位置决定。
保守力的判断方法:对于一维运动,凡是位置X单值函数的力都是保守力。例如服从胡克定律的弹性力f=f(X)=-k(X-X0)是X的单值函数,故它是保守力。对于一维以上运动,大小和方向都与位置无关的力,如重力G=mg,是保守力。若在空间中存在某个中心O,物体(质点)P在任何位置上所受的力f都与“向量OP”方向相同(排斥力),或相反(吸引力),其大小是距离r=标量OP的单值函数,则这种力叫做“有心力”,例如万有引力就是有心力,凡有心力都是保守力。
这些特点使得保守力在物理学中有着广泛的应用,如在描述物体在重力场中的运动,或者在描述电磁场中带电粒子的运动等方面都有着重要的作用。