機械能守恒在解題中的應用

【摘要】機械能守恒是高中物理著重考查的知識點之一，是解決物理問題的重要工具.運用機械能守恒解答問題，可以忽略過程中較為復雜的運動狀態和受力變化，只關注始末狀態的機械能變化，可用來解答不同問題.掌握機械能守恒的更多應用層面，不僅向學生提供了更多解題思路的可能性，也是提高學生綜合能力的有效途徑之一.

【關鍵詞】高中物理；機械能守恒；解題

1 單物體機械能守恒

單物體機械能守恒主要著重分析和應用做功變化情況，問題中只存在一個運動的物體.解題的關鍵在于對物體進行受力分析，且明確初始狀態、終末狀態的機械能，即可列出對應方程，并通過討論和運算解題.

例1 如圖1所示，半徑為R的光滑圓周軌道AB固定在豎直平面內，O為圓心，OA與水平方向的夾角為30°，OB在豎直方向，一個可視為質點的小球從O點正上方某處以一水平初速度向右拋出，小球恰好能無碰撞地從A點進入圓軌道內側，此后沿圓軌道運動到達B點，已知重力加速度為g，求：（不計空氣阻力）

由牛頓第三定律可得物塊在B點時對半圓軌道的壓力大小FN′=FN=6mg.

（3）由機械能守恒定律可得，物塊在A點時彈簧的彈性勢能為Ep=2mgR+12mv2C，

解得Ep=52mgR.

上述不同例題分別分析機械能守恒能夠在單物體相關問題、連接體相關問題以及彈簧類相關問題中得到充分應用.應用機械能守恒的前提是判斷系統的機械能是否守恒，其次列出含未知量的等式即可對問題做出解答.

參考文獻：

［1］丁軍濤.善用機械能守恒，化繁為簡有奇功——例析機械能守恒定律在解題中的應用［J］.數理天地高中版，2022（22）：44-46.

［2］何政毅.對機械能守恒定律在解題中的應用探究［J］.數理化解題研究，2018（31）：58-59