[原创]机械能守恒应用中过程的选择 [全国通用]

机械能守恒应用中过程的选择浙江省 诸暨市 学勉中学 李国莲 311811机械能守恒定律是高中物理的重点内容，在整个高中物理中占有相当重要的地位；机械能守恒定律的表达式：EK1+EP1=EK2+EP2 。应用机械能守恒定律可以来解决很多问题，解题的一般步骤： （1）确定研究对象并进行受力分析。（2）分析是否只有重力（或弹簧弹力）做功，从而判断系统机械能是否守恒。（3）确定过程初末状态的机械能并由机械能守恒定律列方程。（4）解方程在应用机械能守恒定律求解中若能选择合理的过程，有时可以大大减少计算量，使解题过程由繁变简，起到事半功倍的作用。例 1、如图 1 所示，AB 是竖直平面内光滑的四分之一圆弧槽，圆弧槽底离地 1.8m，圆弧槽的半径为 R=3.2m，O 点是圆弧的圆心，一个小球从与 O 点等高的滑槽 A 端由静止开始滑下，求：（1）滑到 B 点的速度大小。 （2）小球落到地上 C 点时速度的大小。解析：（1）小球从 A 运动到 B 的过程中运用机械能守恒 EK1+EP1=EK2+EP2（假设 B 点为零势能面） 0+mgR=+0 得 v==m/s=8m/s有些同学得到这个结果后，在做第二题的时候，很容易在此基础上在 BC 这个运动过程中应用机械能守恒，但如果能选择 AC 运动过程应用机械能守恒定律，那么会使得解题过程更加简洁。（2）小球从 A 运动到 C 的过程中运用机械能守恒 EK1+EP1=EK2+EP2（假设 C 点为零势能面）0+mg（R+h）=+0VC==m/s=10m/s例 2、如图 2 所示，悬挂在 O 点的一个质量为 m 的摆球，摆长为 L，开始时摆球出在与 O 点等高的 A点，悬线伸直处在水平位置，在 O 点正下方有一枚与纸垂直的钉子，让小球由静止释放，悬线与钉子碰撞后小球在竖直平面内以半径 R 做圆周运动，求球运动到 C 处的速度。用心 爱心 专心RAOCBh图 1解析：小球从 A 运动到 C 的过程中运用机械能守恒 EK1+EP1=EK2+EP2（假设 C 点为零势能面）0+mg（L—2R）=+0VC=还有一些问题在整个运动过程中，机械能并不守恒。在这些问题中，确定在哪个过程中应用机械能守恒显得尤为重要，不然的话就会出现错误。来看下例：例 3．如图所示，用长为 L 的细绳悬挂一个质量 m 的小球，悬点为 O点，把小球拉至 A 点，使悬线与水平方向成 30º 角，然后松手，问：小球运动到悬点的正下方 B 点时，悬线中张力多大？分析：在 A 点松手后，绳子将为松弛状态，所以小球在重力作用下作自由落体运动，当小球落到 A 点的正下...