爱华网机械能守恒定律，经典力学中的一条基本定律。一个保守系总机械能增量等于外力对它所作的功；如果从某个参考系看来，这部分外力作功为0，则该系统的机械能不变，在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内（或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。机械能指的是宏观物质所表现出的势能（也称为位能）与动能的总和，也称为力学能。
机械能守恒定律公式_机械能守恒定律 -表达式
机械能守恒定律
几种机械能守恒
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能保持不变。
其数学表达式可以有以下两种形式：
1.E机o=E机t(或mgho+1/2m(v o)^2=mght+1/2m(v t)^2)[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]
2.△Ek=-△Ep
机械能守恒定律公式_机械能守恒定律 -守恒原理
当物体在运动过程中，如果
A（外）=0，A（非内保）=0
那么有
△E机=E(末)-E(初)=0 或 E(k1)+E（p1）=E(k0)+E(p0)
这就是说，如果一个系统内只有保守力作功，而其他内力和外力都不作功，则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换，但他们的总和（即总机械能）保持不变，这就是质点系的机械能守恒定律。
物体的动能和势能统称为机械能。
E机=Ep+Ek 或E=Ek+Ep+E弹
一个物体能做功就说这个物体具有能。
机械能守恒定律公式_机械能守恒定律 -守恒条件
机械能守恒条件是：只有系统内的弹力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来，
从功能关系式中的 W除G外=△E机 可知：更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。
当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
当只有动能和势能（包括重力势能和弹性势能）相互转换时，机械能才守恒。
区别联系
1、动能和动量的区别和联系
机械能守恒定律
（1）联系：动能和动量都是描述物体运动状态的物理量，都由物体的质量和瞬时速度V决定，物体的动能和动量的关系为
或
。
（2）区别：①动能是标量，动量是矢量。动能变化只是大小变化，而动量变化却有三种情况：大小变化，方向变化，大小和方向均变化。一个物体动能变化时动量一定变化，而动量变化时动能不一定变化。②跟速度的关系不同：Ek=1/2 mv2，p=mv。③变化的量度不同，动能变化的量度是合外力的功，动量变化的量度是合外力的冲量。
变力做功
2、用动能定理求变力做功
在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化，所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值，此时可由其做功的结果――动能的变化来求变力F所做的功。
全程考虑
3、用动能定理对全程考虑
在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程（如加速、减速的过程），此时，可以分段考虑，也可对全程考虑。如能对整个过程列式则可能使问题简化。在把各个力的功代入公式：W1+W2+…+Wn=1/2 mv末^2－1/2 mv初^2时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程中各个力做功的情况。
定理推论
4、机械能守恒定律的推论
根据机械能守恒定律，当重力以外的力不做功，物体（或系统）的机械能守恒。显然，当重力以外的力做功不为零时，物体（或系统）的机械能要发生改变。重力以外的力做正功，物体（或系统）的机械能增加，重力以外的力做负功，物体（或系统）的机械能减少，且重力以外的力做多少功，物体（或系统）的机械能就改变多少。即重力以外的力做功的过程，就是机械能和其他形式的能相互转化的过程，在这一过程中，重力以外的力做的功是机械能改变的量度，即WG外=E2－E1。
关系总结
做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度。功和能的关系有以下几种具体体现：
（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度，即W总=Ek2－Ek1。
（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做的功量度了重力势能的变化，即WG=Ep1－Ep2。
（3）重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程，重力以外的力做的功量度了机械能的变化，即WG外=E2－E1
（4）作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积，在数值上等于系统内能的增量。即“摩擦生热”：Q=F滑・s相对，所以，F滑・s相对量度了机械能转化为内能的多少。
可见，静摩擦力即使对物体做功，由于相对位移为零而没有内能产生。
机械能守恒定律公式_机械能守恒定律 -实验验证
1．物体做自由落体运动
一般以重锤从自由落体运动开始时刻（纸带上的第一个点）到此后的某一适当时刻（纸带上最后一个点之前的某点）进行研究。实验时，先接通打点计时器电源再释放纸带，在打出的纸带中，选取第一、二点间距最接近2mm的纸带进行测量。测出第0点到第n点的距离L，则可知重锤重力势能的减少量；打出这两点的时间间隔为t=n/f（f是交流电的频率），由匀变速直线运动平均速度的推论、平均速度的定义式及初速为0，可知打第n点时重锤的瞬时速度，重锤动能的增量。由于要比较是否相等的△Ep与△Ek都是m的倍数，所以本实验不需要测量重锤的质量。
机械能守恒定律
2．两物体系统在竖直方向的匀加速运动
利用图2所示实验装置，可验证m、m（m
机械能守恒定律
3．小车在滑板上的匀加速运动
如图4所示装置中，测出小车质量M和小桶与沙的总质量m，安装好仪器器材后，使滑板适当倾斜以平衡滑动摩擦力，平衡掉滑动摩擦力以后，就相当于不受摩擦力的作用。先接通电源，再释放小车，从打出的纸带上，选出两个适当点进行测量与计算。以小车、沙桶系统为研究对象，测出两点距离L，则可知系统减少的重力势能；利用匀变速直线运动“一段时间的中点时刻的速度等于这段时间里的平均速度”的推论及平均速度的定义，可算出打出所选的两点时小车及沙桶的速度v、v，即可知系统增加的动能。
四、利用DIS
机械能守恒定律公式_机械能守恒定律 -判断
机械能守恒定律原理运用
一、如何区分机械能是否改变一
由“机械能=动能+势能”判断：若速度和高度不变，质量减小，动能减小，重力势能减小，机械能减小；若质量和速度不变，高度减小，动能不变，重力势能减小，机械能减小。
例1.直升飞机在空中匀速下降的过程中，以下说法正确的是：（）
A.直升飞机的动能不变，机械能也不变；
B.直升飞机的重力势能减小，机械能也减小；
C.直升飞机的动能转化为重力势能；
D.直升飞机的重力势能转化为动能。
解析：这道题涉及到决定动能、势能的因素和机械能是动能和势能的总和以及能量转化的知识。因为同一架飞机来说质量不变，匀速运动的飞机速度没有变，所以动能没有变，随着飞机的下降，高度减小，重力势能减小，由于“机械能=动能+势能”，则机械能减小。故正确答案选B。
二、外力对物体做功，也由“机械能=动能+势能”来判断：若质量和速度不变，高度增加，动能不变，重力势能增大，机械能增大。
例2.起重机竖直方向匀速吊起某一重物G，在这一过程中，物体的：（）
A.动能增加，重力势能减小，机械能不变；
B.动能不变，重力势能增加，机械能增加；
C.动能减小，重力势能增加，机械能不变；
D.动能减小，重力势能不变，机械能减小。
解析：本题主要考查影响动能和势能大小的因素，由于起重机吊物体是沿竖直方向匀速上升，质量和速度不变，动能不变；但由于起重机吊起物体，使物体逐渐升高，起重机克服了物体的重力做功，它的重力势能会越来越大，由于机械能等于不变的动能和增大的重力势能之和，故正确答案选B。
三、在动能和势能的相互转化的过程中，如果题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦，则机械能不变
例3.一个小孩从公园光滑的滑梯的顶端滑到底端，对于机械能的变化情况，下列说法正确的是（）
A.重力势能减小，动能不变，机械能减小；
B.重力势能减小，动能增加，机械能减小；
C.重力势能减小，动能增加，机械能增加；
D.重力势能减小，动能增加，机械能不变。
解析：小孩是从“光滑”的滑梯的顶端滑到底端，说明不计摩擦，则机械能不变，又因为物体由“顶端”到“底端”，它的重力势能减小了，所以动能就增大了。故可判断正确答案为D。
四、例4.在动能和势能的相互转化的过程中，若考虑摩擦，则机械能减小滚摆运动过程中，每次上升的高度逐渐降低，对此以下说法错误的是：（）
A.滚摆运动到最高处时，动能为零；
B.滚摆下落过程中重力势能转变成动能；
C.滚摆运动过程中克服阻力做功，机械能不断的减小；
D.滚摆运动过程中重力势能不变。
解析：滚摆运动过程中，在最高点时，速度等于零，此时，滚摆的重力势能最大，动能最小；滚摆在上升的过程中，动能转化为重力势能；在下降过程中，由于滚摆要不断的克服摩擦阻力做功，所以滚摆的机械能减小，因此，A、B、C都是正确的，故本题应选答案D。
可见，对于判断机械能是否变化这一类问题，要紧扣题中的关键字、词，分析哪些是变量，哪些是不变量，再利用规律和技巧解题。在解题过程中要认真思考总结，方能达到举一反三、触类旁通的效果。
