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淺談機械能守恒定律
本文是由上傳的：機械能守恒定律的理解與應用。
機械能守恒定律是解答物理問(wèn)題的重要規律，運用機械能守恒定律解題只涉及物體的始末兩個(gè)狀態(tài)而不涉及物理過(guò)程，簡(jiǎn)化了力學(xué)問(wèn)題的求解。本文介紹了機械能守恒定律及其表達形式和守恒條件，并通過(guò)實(shí)例分析探討了機械能守恒定律應用中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。
機械能守恒定律是力學(xué)中重要的物理規律之一，是高中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在高考中占有相當大的比重。如果能夠熟練地運用機械能守恒定律，就能夠輕而易舉地解決運動(dòng)學(xué)中的很多問(wèn)題。因此，對機械能守恒定律的正確理解和靈活運用非常有必要。
一、機械能守恒定律
二、機械能守恒的條件
機械能守恒定律的研究對象是由一個(gè)或多個(gè)物體與地球所組成的系統，重力和彈力是系統的內力。守恒的條件是系統內只有重力或者是彈力做功，而其他一切力都不做功。
機械能守恒的條件可以從以下兩個(gè)方面理解：第一，物體僅僅受重力作用的影響，如在各種拋體運動(dòng)中不考慮空氣阻力的情況下，物體機械能守恒。第二，只有重力或彈力做功，其他外力不做功或做功的代數和為零，機械能守恒。如：某物體沿著(zhù)光滑的斜面下滑，受重力和斜面支持力作用，斜面支持力不做功，物體的機械能守恒。
判定是否能守恒的方法：（1）做功判定。分析系統的受力情況，如果系統當中只有重力或者彈力做功，雖然還受其他力，但是不做功，機械能守恒。（2）能量轉化。如果系統當中有勢能和動(dòng)能之間的相互轉化，但是沒(méi)有機械能和其他形式能之間的轉化，那么機械能守恒。（3）對于像繩子瞬間的緊繃及物體間非彈性的碰撞等，除非題目有特別說(shuō)明，其機械能不守恒。
三、機械能守恒定律的應用
運用機械能守恒定律解題一般需要按照以下五個(gè)步驟進(jìn)行。
�。�1）確定研究對象――物體或系統。當只有重力做功時(shí)，可選取一個(gè)物體為研究對象；當物體間存在彈力做功時(shí)，則要選取這幾個(gè)物體構成的系統為研究對象。
�。�2）判斷機械能是否守恒。根據研究對象所經(jīng)歷的物理過(guò)程，進(jìn)行受力分析，弄清各個(gè)力的做功情況，判斷是否符合機械能守恒的條件。
�。�3）確定兩個(gè)狀態(tài)，選取參考平面。確定研究對象在運動(dòng)過(guò)程中的初、末狀態(tài)，選取恰當的參考平面，確定研究對象在初、末兩個(gè)狀態(tài)的機械能或確定兩個(gè)狀態(tài)間動(dòng)能和勢能的變化量。
例3.如圖4所示，質(zhì)量m=1kg的物體，從光滑斜面的頂端A點(diǎn)以v=4m/s的初速度向下滑動(dòng)，在C點(diǎn)與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)的速度為零，已知從A到B的豎直高度h=1m，求彈簧的彈力對物體所做的功。
解析：本題為變力做功的問(wèn)題。由于斜面光滑，因此機械能守恒，但彈簧的彈力是變力，彈力對物體做負功，彈簧的彈性勢能增加，且彈力做的功的數值與彈性勢能的增加量相等。取B點(diǎn)所在水平面為參考平面，則有：
從以上三個(gè)實(shí)例，我們可以看出機械能守恒定律只涉及運動(dòng)的起始和終了狀態(tài)，而不涉及中間過(guò)程的細節，所以當守恒條件得到滿(mǎn)足時(shí)，機械能守恒定律適用于求解變力做功、曲線(xiàn)運動(dòng)等用純粹的力的觀(guān)念難以解決的問(wèn)題，也適用于不涉及時(shí)間、加速度等過(guò)程量的某些問(wèn)題，避開(kāi)較復雜的力做功問(wèn)題。機械能守恒定律為解決力學(xué)問(wèn)題開(kāi)辟了一條新的思路，也是解決力學(xué)問(wèn)題的一條捷徑。
參考文獻：
[1]張國強.一道題玩轉系統機械能守恒定律[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015（16）.
[2]蔡熙永.機械能守恒定律三種表達式的選用[J].中學(xué)生數理化，2007（05）.
[3]鄭愛(ài)萍.如何掌握機械能守恒定律[J].呂梁教育學(xué)院學(xué)報，2007（04）.
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