【摘要】機(jī)械能守恒是高中物理著重考查的知識(shí)點(diǎn)之一,是解決物理問(wèn)題的重要工具.運(yùn)用機(jī)械能守恒解答問(wèn)題,可以忽略過(guò)程中較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力變化,只關(guān)注始末狀態(tài)的機(jī)械能變化,可用來(lái)解答不同問(wèn)題.掌握機(jī)械能守恒的更多應(yīng)用層面,不僅向?qū)W生提供了更多解題思路的可能性,也是提高學(xué)生綜合能力的有效途徑之一.
【關(guān)鍵詞】高中物理;機(jī)械能守恒;解題
1 單物體機(jī)械能守恒
單物體機(jī)械能守恒主要著重分析和應(yīng)用做功變化情況,問(wèn)題中只存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體.解題的關(guān)鍵在于對(duì)物體進(jìn)行受力分析,且明確初始狀態(tài)、終末狀態(tài)的機(jī)械能,即可列出對(duì)應(yīng)方程,并通過(guò)討論和運(yùn)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(nèi),O為圓心,OA與水平方向的夾角為30°,OB在豎直方向,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從O點(diǎn)正上方某處以一水平初速度向右拋出,小球恰好能無(wú)碰撞地從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道內(nèi)側(cè),此后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn),已知重力加速度為g,求:(不計(jì)空氣阻力)
由牛頓第三定律可得物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道的壓力大小FN′=FN=6mg.
(3)由機(jī)械能守恒定律可得,物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=2mgR+12mv2C,
解得Ep=52mgR.
上述不同例題分別分析機(jī)械能守恒能夠在單物體相關(guān)問(wèn)題、連接體相關(guān)問(wèn)題以及彈簧類(lèi)相關(guān)問(wèn)題中得到充分應(yīng)用.應(yīng)用機(jī)械能守恒的前提是判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒,其次列出含未知量的等式即可對(duì)問(wèn)題做出解答.
參考文獻(xiàn):
[1]丁軍濤.善用機(jī)械能守恒,化繁為簡(jiǎn)有奇功——例析機(jī)械能守恒定律在解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理天地高中版,2022(22):44-46.
[2]何政毅.對(duì)機(jī)械能守恒定律在解題中的應(yīng)用探究[J].數(shù)理化解題研究,2018(31):58-59