一、应用机械能守恒定律解题的基本步骤
(1)根据题意选取研究对象(物体或系统).
(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况,判断机械能是否守恒.
(3)恰当地选取零势面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能.
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程,若选用了增(减)量表达式,(3)就应成为确定过程中,动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解.
【例1】如图5一66所示一质量为m的小球,在B点从静止开始沿半球形容器内壁无摩擦地滑下,B点与容器底部A点的高度差为h,容器质量为M,内壁半径为R.求:
(1)当容器固定在水平桌面上,小球滑至底部A时,容器内壁对小球的作用力大小.
(2)当容器放置在光滑的水平桌面上,小球滑至底部A时,小球相对容器的速度大小.
解析:(1)m下滑只有重力做功,机械能守恒mgh=½mv2
达底端A,根据牛顿第二定律T-mg=mv2/R所以T=mg+2mgh/R=mg(1+2h/R)
(2若容器在光滑水平桌面上,选m和M为研究对象,系统机械能守恒,水平方向上动量守恒
mgh=½mv2+½Mu12,0=mv十Mu1 所以u1=-mv/M