高考物理淺析機械能守恒定律的條件.doc 淺析機械能守恒定律的條件
教科書中明確指出，機械能守恒定律的內容是：只有重力或彈力作用時，動能和勢能可以相互轉化，而總機械能不變。 有些學生不太了解機械能守恒定律的條件。 本文解釋如下物體守機械能的具體情況：
1、物體運動時機械能守恒的條件，只受重力影響，也只有重力對它做功，所以物體的機械能守恒。 例如：自由落體運動和各種拋射運動。
例1. 一個小球從地面向上拋起，初速度為20m/s。 初速度與水平方向的夾角為30°。 求球距地面 5m 時的速度（不計算空氣阻力）。
分析：小球運動過程中機械能守恒的條件，只有重力對其做功，機械能守恒。 假設地面重力勢能為零，則有
替換即可解決：
2、物體運動過程中，除了重力外，還受到其他力的作用，但其他力不對物體做功。 只有重力起作用，因此物體的機械能是守恒的。
例2.如圖1所示，兩個質量相等的小球A和B用細線懸掛在等高的兩點上。 A 球的懸掛線比 B 球的懸掛線長。拉動兩個球的懸掛線。 到達水平位置后，球被釋放，沒有初速度。 當它經過最低點時（懸浮點所在平面為零勢能面），A球的動能與B球的動能相比如何，兩者的機械能如何比較？
圖1
分析：當兩個球A、B向下運動時，雖然受到重力和繩索的拉動，但拉力不做功，只有重力做功，所以機械能守恒。由于兩球的機械能相等在初始狀態下，當它們到達最低點時，兩個球的機械能仍然相等，但是
當球A處于最低點時，重力勢能較小，因此球A的動能較大。
3.研究由光彈簧和物體組成的系統。 系統中只有重力和彈簧彈力對物體做功，即只有彈簧的彈性勢能與物體的機械能之間的轉換。 系統的總機械能守恒。
例3、如圖2所示，光彈簧一端與墻壁連接。 質量為4kg的木塊沿光滑水平面以5m/s的速度移動并壓縮彈簧k。 求物塊速度減至 3m/s 時彈簧的最大彈性勢能和彈簧的彈性勢能。
圖2
分析：當木塊速度為零時，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大。 假設彈簧的彈性勢能最大，則木塊和彈簧組成的系統的機械能守恒，則有
當木塊的速度為 時，彈簧的彈性勢能為 ，則有，所以
4. 研究由兩個對象組成的系統。 如果兩個物體之間只有重力和彈力
