机械能守恒在解题中的应用

【摘要】机械能守恒是高中物理着重考查的知识点之一，是解决物理问题的重要工具.运用机械能守恒解答问题，可以忽略过程中较为复杂的运动状态和受力变化，只关注始末状态的机械能变化，可用来解答不同问题.掌握机械能守恒的更多应用层面，不仅向学生提供了更多解题思路的可能性，也是提高学生综合能力的有效途径之一.

【关键词】高中物理；机械能守恒；解题

1 单物体机械能守恒

单物体机械能守恒主要着重分析和应用做功变化情况，问题中只存在一个运动的物体.解题的关键在于对物体进行受力分析，且明确初始状态、终末状态的机械能，即可列出对应方程，并通过讨论和运算解题.

例1 如图1所示，半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内，O为圆心，OA与水平方向的夹角为30°，OB在竖直方向，一个可视为质点的小球从O点正上方某处以一水平初速度向右抛出，小球恰好能无碰撞地从A点进入圆轨道内侧，此后沿圆轨道运动到达B点，已知重力加速度为g，求：（不计空气阻力）

由牛顿第三定律可得物块在B点时对半圆轨道的压力大小FN′=FN=6mg.

（3）由机械能守恒定律可得，物块在A点时弹簧的弹性势能为Ep=2mgR+12mv2C，

解得Ep=52mgR.

上述不同例题分别分析机械能守恒能够在单物体相关问题、连接体相关问题以及弹簧类相关问题中得到充分应用.应用机械能守恒的前提是判断系统的机械能是否守恒，其次列出含未知量的等式即可对问题做出解答.

参考文献：

［1］丁军涛.善用机械能守恒，化繁为简有奇功——例析机械能守恒定律在解题中的应用［J］.数理天地高中版，2022（22）：44-46.

［2］何政毅.对机械能守恒定律在解题中的应用探究［J］.数理化解题研究，2018（31）：58-59