1、高一物理難點：機械能守恒定律的使用（文/王尚）高考物理試題中常見對機械能問題的考察，一般來說題目會設計機械能守恒與不守恒兩種情況。對于機械能不守恒類問題，我們一般運用動能定理、能量守恒定律、功能關系等分析求解；對于機械能守恒類問題一般運用機械能守恒定律來求解，使用該定律要首先判斷是否滿足其使用的前提條件。機械能守恒定律的概念及守恒條件機械能包括動能、重力勢能、彈性勢能。重力勢能是物體與地球共有的，機械能是運動物體、彈簧（或發(fā)生彈性形變的其它物體）和地球組成的系統(tǒng)共有的。重力做功與路徑無關，重力的功等于重力勢能的減少量。對于涉及機械能的物理問題，應首先選擇有相互作用的物體系統(tǒng)的運動過程為研究對象

2、，然后分析在運動過程中系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力。運用機械能守恒定律列式時，若按機械能總量相等列式，需要選取重力勢能、彈性勢能參考位置；若按減少量等于增量列式，不需要選取勢能的參考位置。在研究的過程中，系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力中，如果只有重力、彈簧彈力做功，是機械能守恒的條件。因此，使用機械能守恒定律的前提條件是：若系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力作用，或雖有非重力、非彈力作用，但這些力不做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，否則機械能不守恒。機械能不守恒應選擇動能定理或功能關系對于涉及機械能的物理過程，若系統(tǒng)內(nèi)物體間有非重力、非彈力做功，比如摩擦力、電場力、安培力等力做功，或系統(tǒng)外物體的力對系統(tǒng)內(nèi)物體做功，則系統(tǒng)的機械能

3、不守恒。對此問題，一般運用動能定理或功能關系分析求解。當大家通過認真審題發(fā)現(xiàn)該物理wuli.in題中系統(tǒng)內(nèi)是否有非重力、非彈力作用或他們是否做功，不能明確判定時也可運用動能定理分析求解。多過程問題中，若不涉及中間狀態(tài)量的分析求解，可將整個運動過程視為整體運用動能定理。合力的功等于研究對象動能的增量；還需注意的一點是：克服某力做的功與某力的功等值反號。結(jié)合牛頓動力學求解對于涉及力與運動的問題，若機械能守恒，且不涉及時間、加速度、力，可直接運用機械能守恒定律分析求解，若涉及時間、加速度、力，筆者建議借助牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律等方程來求解。對于系統(tǒng)的運動過程，可運用機械能守恒定律或動能定理

4、；對于某個狀態(tài)，（文/王尚）功能關系與機械能守恒是讓很多同學頭疼的概念。下面筆者將這兩者做一個深入的解析，如下：1.功能關系的概念高中物理課本中，有這樣一句不起眼的話：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。這就是功能關系的表述。需要強調(diào)的是：功是一種過程量，它和一段位移（一段時間）相對應；而能是一種狀態(tài)量，它個一個時刻（或者狀態(tài)）相對應。兩者的單位是相同的（都是J），但不能說功就是能，也不能說功變成了能。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最基本的定律之一。在不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，功扮演著重要的角色。或者說，能量是一個”點”，而功是從一個點到另一個點之間的”線”。在不同形式的能量

5、發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，功扮演著重要的角色，但不能說功就是能，也不能說”功變成了能”。功能關系并沒有一個嚴謹?shù)姆匠虂砻枋觯槍Σ煌淖龉湍芰哭D(zhuǎn)化，對應不同的方程。一個力做功，總是要引起能量的改變的，到底變?yōu)槭裁茨芰耍@就是功能關系。王尚老師來舉個例子來幫助同學們理解。比如，某個力推著小車在粗糙的平面上加速，這個力所做的功，一部分轉(zhuǎn)化為了小車的動能，而另一部分，就是摩擦生熱。如果寫一個方程的話，那么就是W=Ek+Q；2.機械能守恒定律概念：在只有重力或彈力做功的物理系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能能夠保持不變。機械能不是一種能量，而是三種能量之和，機械能=動能+彈性勢能+重力勢能。重力

6、勢能可正可負，其具體數(shù)值與零勢能面的選擇有關。機械能守恒定律的兩種表述（1）在只有重力、彈力做功的情形下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。（2）如果沒有摩擦和介質(zhì)阻力，物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時，機械能的總量保持不變。機械能守恒定律的表達形式定義式：Ek+E重+E彈=恒定量；或者寫成Ep+Ek=Ep+Ek（其中Ep包括重力勢能和彈性勢能wuli.in）機械能守恒定律我們還可以這樣表述。Ep+Ek=0；E1+E2=0；E增=E減；用定義法表述時，需要規(guī)定重力勢能的參考平面。用第二種表述的時候，由于考慮的變化量，所以不必規(guī)定重力勢能的參考平面（重力勢能的改變量與參考平面

7、的選取沒有關系），在解題中王尚推薦同學們優(yōu)先考慮使用第二種方法。小結(jié)：機械能守恒是有前提的，即只有重力和彈力做功的過程。我們研究的是在滿足前提條件下，這樣的過程中動能、重力勢能、彈性勢能之間的轉(zhuǎn)化，即能量之間的轉(zhuǎn)化。功能關系并沒有前提條件。功能關系研究的是某個力所做的功，引起的（好幾種）能量變化。（物理網(wǎng)博客）物理難點：力的封閉三角形法則使用須知（文/王尚）在應用力的封閉三角形法則求解物理題時，同學們應該注意以下幾個問題：（1）用三角形法則求解受力分析題，一定要注意其前提條件，那就是物體必須受力平衡，而且物體必須僅受到三個力的作用。（2）有時候受到四個力（或更多的力），也是可以用三角形法則來解

8、題的，使用的技巧就是其中的兩個力可以合成一個力，這樣四個力的問題可以簡化為三個力，也可以借助于三角形法則來求解。對比來看，四力平衡三角形法則應用真的很難，主要是遇到這一類的問題不好想出來是要用三角形法則求解了。（3）三角形法則在應用的時候，主要是來分析物體的某個力的大小變化、兩個力方向夾角變化、求某個力的極值的問題，遇到類似的受力分析物理wuli.in問題，同學們要有意識地優(yōu)先選擇力的封閉三角形法則。（4）用三角形法則解題，要首先畫出已知條件多的力，比如重力，大小和方向都已知，再畫條件少的力（比如拉力），還有，一定要首尾順次連接起來（根據(jù)其定義）。遇到問題分析不明白，原文作者王尚可以多畫幾個三

9、角形來輔助分析。相對正交分解法來說，力的封閉三角形法則比較偏，考題也較少，也更有難度，與幾何聯(lián)系緊密，要想把這里學通吃透，同學們課下一定要多去做、總結(jié)一些典型題。（文/王尚）第一宇宙速度的推導過程（文/王尚）第一宇宙速度的推導其實并不是很麻煩的過程。把這個推導的過程需要的分析方法和公式掌握了，理解了其前因后果關系，對物理必修2中萬有引力與航天這個章節(jié)的學習是非常有幫助的。在講解第一宇宙速度的推導過程前，同學們一定要知道第一宇宙速度的含義；其實我們就是根據(jù)其含義推導的。高中物理必修2課本上關于第一宇宙速度的概念：【物體在地面附近繞地球作勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。】這種解釋是有前提描述

10、的，地球是一個絕對的球體（沒有山脈等），同時也忽視了地球表面大氣層。繞地做圓周運動，也必然滿足圓周運動的前提條件，必須有外力提供向心力。而唯一存在的指向圓心的外力，也就是地球?qū)υ撐矬w的萬有引力。王尚注：物體已經(jīng)離開地面，成為一顆“自由”的衛(wèi)星，因此不再受到地面的支持力作用；只有萬有引力作用在該物體上。理解了上面的分析過程，下面的方程同學們就很容易理解了。由【萬有引力=向心力】可得：可得第一宇宙速度：v1我們知道，地球表面的萬有引力基本上與重力是相當?shù)模虼耍€可以這也是第一宇宙速度的表達式，是不帶G和M的另一種表達，帶入數(shù)據(jù)計算后，兩個計算式的結(jié)果是一樣的。第一宇宙速度大小v1=7.9公里/秒；根據(jù)萬有引力等于向心力的公式，隨著R的增加，速度v減小的。因此，第一宇宙速度，是航天器最小發(fā)射速度（發(fā)射成功的最小速