机械能守恒定律解题的基本思路及在多物体系统、链条、绳、杆中的应用（解析版）--高考物理热点模型.pdf

机械能守恒定律解题的基本思路及在多物体系统、

链条、绳、杆中的应用

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模型概述

1.机械能是否守恒的三种判断方法

1)利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功(或做功代

数和为0)，则机械能守恒．

2)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统也没有机械能与其他形式能的转

化，则机械能守恒．

3)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒．

4)对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性

碰撞过程机械能也不守恒.

2.系统机械能守恒的三种表示方式

1)守恒角度：系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等，即E=E12

说明：选好重力势能的参考平面，且初、末状态必须用同一参考平面计算势能

2)转化角度：系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能，即ΔE=-ΔEp

k

说明：分清重力势能的增加量或减少量，可不选参考平面而直接计算初、末状态的势能差

3)转移角度：系统内A部分物体机械能增加量等于B部分物体机械能减少量，即ΔE=ΔEB

A增减

说明：常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题

说明：

①解题时究竟选取哪一种表达形式，应根据题意灵活选取;需注意的是:选用1)式时，必须规定零势

能参考面，而选用2)式和3)式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量.

②单个物体应用机械能守恒定律时选用守恒观点或转化观点进行列式

3.机械能守恒定律解题的基本思路

1)选取研究对象；

2)进行受力分析，明确各力的做功情况，判断机械能是否守恒；

3)选取参考平面，确定初、末状态的机械能或确定动能和势能的改变量；

4)根据机械能守恒定律列出方程；

5)解方程求出结果，并对结果进行必要的讨论和说明．

4.多物体系统的机械能守恒问题

1)对多个物体组成的系统，要注意判断物体运动过程中系统的机械能是否守恒．一般情况为：不计空气

阻力和一切摩擦，系统的机械能守恒．

2)注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系．

3)列机械能守恒方程时，先确定系统中哪些能量增加、哪些能量减少，一般选用ΔE=-ΔE或ΔE=

kpA

-ΔE的形式解决问题．

B

4)几种典型问题

①速率相等情景

1

17

注意分析各个物体在竖直方向的高度变化．

②角速度相等情景

Ⅰ、杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒．

Ⅱ、由v=ωr知，v与r成正比．

③某一方向分速度相等情景(关联速度情景)

两物体速度的关联实质：沿绳(或沿杆)方向的分速度大小相等．

典题攻破

1机械能守恒定律解题的基本思路.

例1.(2024·四川巴中·一模)滑板是运动员脚踩滑动的器材，在不同地形、地面及特定设施上，完成各种复

杂的滑行、跳跃、