高一物理學(xué)習(xí)方法：機(jī)械能守恒定律的使用

　　物理難點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的使用

　　高考物理試題中常見(jiàn)對(duì)機(jī)械能問(wèn)題的考察，一般來(lái)說(shuō)題目會(huì)設(shè)計(jì)機(jī)械能守恒與不守恒兩種情況。

　　對(duì)于機(jī)械能不守恒類問(wèn)題，我們一般運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律、功能關(guān)系等分析求解；對(duì)于機(jī)械能守恒類問(wèn)題一般運(yùn)用機(jī)械能守恒定律來(lái)求解，使用該定律要首先判斷是否滿足其使用的前提條件。

　　機(jī)械能守恒定律的概念及守恒條件

　　機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是物體與地球共有的，機(jī)械能是運(yùn)動(dòng)物體、彈簧（或發(fā)生彈性形變的其它物體）和地球組成的系統(tǒng)共有的。

　　重力做功與路徑無(wú)關(guān)，重力的功等于重力勢(shì)能的減少量。

　　對(duì)于涉及機(jī)械能的物理問(wèn)題，應(yīng)首先選擇有相互作用的物體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為研究對(duì)象，然后分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力。

　　運(yùn)用機(jī)械能守恒定律列式時(shí)，若按機(jī)械能總量相等列式，需要選取重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能參考位置；若按減少量等于增量列式，不需要選取勢(shì)能的參考位置。

　　在研究的過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力中，如果只有重力、彈簧彈力做功，是機(jī)械能守恒的條件。

　　因此，使用機(jī)械能守恒定律的前提條件是：若系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力作用，或雖有非重力、非彈力作用，但這些力不做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，否則機(jī)械能不守恒。

　　機(jī)械能不守恒應(yīng)選擇動(dòng)能定理或功能關(guān)系

　　對(duì)于涉及機(jī)械能的物理過(guò)程，若系統(tǒng)內(nèi)物體間有非重力、非彈力做功，比如摩擦力、電場(chǎng)力、安培力等力做功，或系統(tǒng)外物體的力對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。

　　對(duì)此問(wèn)題，一般運(yùn)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系分析求解。當(dāng)大家通過(guò)認(rèn)真審題發(fā)現(xiàn)該物理wuli.in題中系統(tǒng)內(nèi)是否有非重力、非彈力作用或他們是否做功，不能明確判定時(shí)也可運(yùn)用動(dòng)能定理分析求解。

　　多過(guò)程問(wèn)題中，若不涉及中間狀態(tài)量的分析求解，可將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程視為整體運(yùn)用動(dòng)能定理。合力的功等于研究對(duì)象動(dòng)能的增量；還需注意的一點(diǎn)是：克服某力做的功與某力的功等值反號(hào)。

　　結(jié)合牛頓動(dòng)力學(xué)求解

　　對(duì)于涉及力與運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，若機(jī)械能守恒，且不涉及時(shí)間、加速度、力，可直接運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析求解，若涉及時(shí)間、加速度、力，筆者建議借助牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方程來(lái)求解。

　　對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理；對(duì)于某個(gè)狀態(tài)，可運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律。