应用机械能守恒定律应做好三个选择山东沈庆霞一、适用条件的选择机械能守恒定律的适用条件是：①只有重力或弹力做功；②所受其他力不做功或做功的代数和为零；③系统没有机械能和其他形式的能相互转化。例1．下列实例中，物体机械能守恒的是：（）A．物体沿光滑斜面向上加速运动；B．在实际条件下，抛出后手榴弹在空中做抛体运动；C．沿固定光滑曲面自由下滑的物体；D．跳伞员张开降落伞匀速下落的过程。解析：A选项中物体沿光滑斜面向上加速运动，说明除重力外，其他力做了正功，机械能增加；B选项中由于存在空气阻力，空气阻力与手榴弹摩擦要产生热量，一部分机械能转化为空气的内能，机械能减少；D选项中跳伞员张开降落伞匀速下落的过程，说明除重力外，其他力做了负功，机械能减少，所以ABD选项错误，正确答案为C。点评：机械能是否守恒的正确判断是我们正确应用机械能守恒定律的前提，因此我们要准确把握好机械能守恒的适用条件。二、运动过程的选择例2．如图1所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能守恒的是：（）A．子弹射入物块B的过程；B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程；C．弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；D．带着子弹的物块B因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程。解析：子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B组成的系统，由于要克服子弹与物块之间的滑动摩擦力做功，一部分机械能转化成了内能，所以机械能不守恒。在子弹与B获得了共同速度后一起向左压缩弹簧的过程中，对于A、B、弹簧和子弹组成的系统，由于墙壁给A一个推力作用，系统的外力之和不为零，但这一过程中只有系统内的弹力做功，动能和弹性势能发生转化，系统机械能守恒，这一情形持续到弹簧恢复原长为止。当弹簧恢复原长后，整个系统都将向右运动，墙壁不再有力作用在A上，这时系统的机械能守恒。所以正确答案为B、C、D。点评：在由多个物体组成的系统中，不同的运动过程将涉及不同的组成系统，因此在选定运动过程中应用机械能守恒定律时，要对不同过程中系统的受力以及力做功情况进行仔细分析，本题中分析子弹的受力情况和做功情况是解题的关键。三、运动系统的选择例3．一物体在竖直弹簧的上方h处下落，然后又被弹簧弹回，如图2所示，则下列说法正确的是：（）用心爱心专心115号编辑A．物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等；B．物体跟弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等；C．物体在重力与弹簧对它的弹力相等时其速度最大；D．物体在把弹簧压缩到最短时它的机械能最小。解析：物体在自由下落时，只受重力作用，所以机械能守恒。物体在与弹簧接触后，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，所以对物体本身来说，机械能并不守恒，但对与物体和弹簧组成的系统来说，只有重力和弹簧的弹力做功，所以整个系统的机械能守恒。物体在重力与弹簧对它的弹力相等时，加速度为0，其速度达到最大值。物体和弹簧组成的系统的机械能守恒，物体在把弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，所以物体的机械能最小。所以正确答案为B、C、D。点评：机械能守恒定律是对于系统而言的，因此我们在应用时要注意对系统的选择，系统选择恰当，才能符合机械能守恒定律的条件。用心爱心专心115号编辑
