机械能守恒定律判定方法和解题思路

1、v1.0可编写可更正机械能守恒定律的判断方法和解题思路机械能守恒定律是高中物理中一个重要规律，也是历年高考的重点和热点。应用时，重点是守恒的判断和解题的思路，本文对这两个问题恩赐剖析。一、机械能守恒的判断方法1）用做功来判断：剖析物系通通的受力情况（包含内力和外力），明确各力做功情况，若对物系通通只有重力做功或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒；2）用能量转变来判断：若物系通通中只有动能和势能之间的相互转变，而无机械能与其他形式能的转变，则机械能守恒；3）对于绳子突然绷紧，除非题目特别说明，机械能必定不守恒。二、机械能守恒的解题思路应用机械能守恒解题时，相互作用的物

2、体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要吻合守恒定律，机械能就守恒，而且机械能守恒定律，只涉及物系统初、末状态的物理量，而不需剖析中间过程的复杂变化，使物理问题获取简化。应用的基本思路以下：1.采用研究对象物系统或物体；2.依照研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功剖析，判断机械能可否守恒；3.恰1v1.0可编写可更正当的采用参照面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能；用机械能守恒定律建立方程，求解并考据结果。三、典例剖析单个物体的守恒问题例1如图1所示，某人以3m/s的速度斜向上抛出一个小球，小球落地时速度为7m/s，不计空气阻力，求小球抛出时离地面的高度h。（g=10m/s2）剖析选小

3、球为研究对象，以抛出时和落地时为初、末状态，速度大小分别为和，在小球运动过程中，只有重力做功，故小球的机械能守恒。我们用机械能守恒定律的两种表达式来求解：解法1用求解。取地面为零势能参照面，则有：，由机械能守恒定律可得：，代入数据解得：h=2m。解法2应用。不用再选零势能参照面。小球减少的重力势能，小球增加的动能为，由可得：，代入数据可得：h=2m。议论同学们可比较两种解法，谁优谁劣物系统的守恒问题2v1.0可编写可更正例2如图2所示，物块M和m用一不可以伸长的轻绳经过定滑轮连接，m放在倾角为的固定的圆滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，M=3m，开始将M抬高到A点，使细绳水

4、平，此时OA段的绳长为L=，现让M由静止开始下滑，求M下滑到B点时的速度（g=10m/s2）剖析M下滑过程中，M、m组成的系统只有重力做功，而且无摩擦力和介质阻力做功，因此M、m组成的系统机械能守恒，设M由A至B下落了h，M落至B点时，M、m的速度分别为、，此过程中m在斜面上搬动的距离为s：依照机械能守恒，系统重力势能的减少等于动能的增加，可列方程由几何关系可得，由M、m运动的关系及速度分解可得，代入数据可解得：，。议论由上例可看出，应用机械能守恒定律解题的重点有两条：1）判断机械能可否守恒，即只有重力（或弹力）做功；（2）找出守恒的初、末状态。（3）对于系统中的两个物体运动方向不在一条直线上

5、的问题，注意两者速度大小的关系。绳子类物体的守恒问题3v1.0可编写可更正例3如图3所示，总长为L的圆滑匀质铁链，超出一圆滑的轻质小定滑轮（滑轮大小不计），开始时底端相平，当略有扰动时，某一端下落，则铁链刚走开滑轮的刹时，其速度有多大剖析铁链的一端上升，一端下降是变质量问题，利用牛顿第二定律求解比较麻烦，也起出了高中物理大纲的要求，但由题目的表达可知，铁链的重心地址变化过程只有重力做功，或“圆滑”提示我们无机械能损失，则机械能守恒，因此可用机械能守恒定律求解。解法设铁链单位长度的质量为，且选铁链的初态的重心地址所在平面为参照面，如图3所示，初态，滑离滑轮时为终态，重心离参照面距离，（请考虑为什么取负值），故终态时由机械能守恒定律，有：，因此。议论对绳子、链条之类的物体，由于在观察过程中常发生形变，其重心地址则是解决这类问题的重点，顺便指出的是均匀质量分布的规则物体，常以重心的地址来确定物体的重力势能，此题初态的重心地址不在滑轮的极点，由于滑轮很小，大小