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物体的动能和势能之和称为物体的机械能，它包括重力势能、弹性势能和动能，只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变.
一、机械能守恒判断方法
1.做功条件分析法，当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒.
2.能量转换分析法，若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒.
3.增减情况分析法，若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒；若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒.
注意：在判断机械能是否守恒时，一定要先选定系统（看清题目说定的系统）.
有两种情况：（1）如果将产生弹力的物体（比如说弹簧，下同）算作系统内的，那么机械能守恒.（2）如果将弹簧算作系统外的，那么机械能不守恒.此时弹簧的弹力对物体做功，使物体（系统）的动能和重力势能有所改变，
例如，弹簧悬挂的小球.（高中物理练习中经常出错的问题）如果将小球和弹簧看成一个整体系统，则系统机械能是守恒的，小球的机械能是不守恒.（平常大家说某物体的机械能，实质上是把物体与地球当做一个系统，是一种简便说法，因为重力势能是物体与地球所共有的.）
另外，对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明或暗示.
二、例题解读
1.机械能守恒判断
例1 （2013年山东）如图1所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）
（A）两滑块组成系统的机械能守恒
（B）重力对M做的功等于M动能的增加
（C）轻绳对m做的功等于m机械能的增加
（D）两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
解析：机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，功与能量转化相联系，是能量转化的量度.选项（A），由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故（A）错误；选项（B），由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故（B）错误；选项（C），除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故（C）正确；选项（D）除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故（D）正确.答案：（C）（D）.
点拨：解答本题的关键理解透机械能守恒的条件和功能关系，重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化.
2.机械能守恒的应用
例2 （2013年江苏）如图2所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）.物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中（ ）
（A）物块在4点时，弹簧的弹性势能等于W-μmga/2
（B）物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-3μmga/2
（C）经O点时，物块的动能小于W-μmga
（D）物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
解析：到达B点时速度为O，但不一定是静止，也不一定合力为O，这是此题的不确定处.弹簧运动的过程中，如果μ很小，则动能为最大时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧左右运动的最大距离变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离o点很近处，就处于静止（速度为0，加速度电为0），此时B点伸长量可能小于动能为0时伸长量，B点势能可能小于动能为0处势能.在A点时弹簧弹力大于摩擦力，而在B点时弹力小于摩擦力，故O点应距离4点较远，离B点较近，由功能关系和动能定理分析讨论即可.
选项（A），物块在A点时，弹簧处于伸长状态，在A点时弹簧弹力大于摩擦力，而在B点时弹力小于摩擦力，故OA>a/2，此过程物体克服摩擦力做功大于μmga/2，故选项（A）错误；选项（B），由选项（A）分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+a/2=3a/2，故整个过程物体克服阻力做功大于3μmga/2，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-3μmga/2，故（B）正确，
选项（C），从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W-μmga，故（C）正确，
选项（D），物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力小于摩擦力，故物块动能最大时弹簧伸长量大，弹性势能大，故（D）错误，答案：（B）（C）.
点拨：分析出在A点时弹簧弹力大于摩擦力是关键，而在B点时弹力小于摩擦力是解决问题的突破口，从而得到O点并非AB连线的中点，此外要求我们对功能关系和动能定理理解透彻.
3.机械能守恒的实验探究
例3 （2013年重庆）（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣，他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图3所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系，要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的____和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是____.忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据____定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率.
答案：高度（距水平木板的高度）刻度尺机械能守恒（动能）
点拨：本题模拟舰载机的着舰过程，设计了一个书本上没有的实验方案，探究学生感兴趣的实际问题，虽然实验方案超出了书本，但并没有脱离书本知识，包括实验所用器材，实验原理都源于书本，是对书本实验的拓展延伸，能够很好的考查学生掌握知识并学以致用的能力和迁移知识解决实际问题的能力.
一、机械能守恒判断方法
1.做功条件分析法，当发生动能与重力势能的转化时，只有重力做功，当发生动能与弹性势能的转化时，只有弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒.
2.能量转换分析法，若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能（如没有内能的增加，比如温度升高），则系统的机械能守恒.
3.增减情况分析法，若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒；若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒.
注意：在判断机械能是否守恒时，一定要先选定系统（看清题目说定的系统）.
有两种情况：（1）如果将产生弹力的物体（比如说弹簧，下同）算作系统内的，那么机械能守恒.（2）如果将弹簧算作系统外的，那么机械能不守恒.此时弹簧的弹力对物体做功，使物体（系统）的动能和重力势能有所改变，
例如，弹簧悬挂的小球.（高中物理练习中经常出错的问题）如果将小球和弹簧看成一个整体系统，则系统机械能是守恒的，小球的机械能是不守恒.（平常大家说某物体的机械能，实质上是把物体与地球当做一个系统，是一种简便说法，因为重力势能是物体与地球所共有的.）
另外，对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明或暗示.
二、例题解读
1.机械能守恒判断
例1 （2013年山东）如图1所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m（M>m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）
（A）两滑块组成系统的机械能守恒
（B）重力对M做的功等于M动能的增加
（C）轻绳对m做的功等于m机械能的增加
（D）两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
解析：机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，功与能量转化相联系，是能量转化的量度.选项（A），由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故（A）错误；选项（B），由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故（B）错误；选项（C），除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故（C）正确；选项（D）除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故（D）正确.答案：（C）（D）.
点拨：解答本题的关键理解透机械能守恒的条件和功能关系，重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化.
2.机械能守恒的应用
例2 （2013年江苏）如图2所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）.物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中（ ）
（A）物块在4点时，弹簧的弹性势能等于W-μmga/2
（B）物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-3μmga/2
（C）经O点时，物块的动能小于W-μmga
（D）物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
解析：到达B点时速度为O，但不一定是静止，也不一定合力为O，这是此题的不确定处.弹簧运动的过程中，如果μ很小，则动能为最大时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧左右运动的最大距离变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离o点很近处，就处于静止（速度为0，加速度电为0），此时B点伸长量可能小于动能为0时伸长量，B点势能可能小于动能为0处势能.在A点时弹簧弹力大于摩擦力，而在B点时弹力小于摩擦力，故O点应距离4点较远，离B点较近，由功能关系和动能定理分析讨论即可.
选项（A），物块在A点时，弹簧处于伸长状态，在A点时弹簧弹力大于摩擦力，而在B点时弹力小于摩擦力，故OA>a/2，此过程物体克服摩擦力做功大于μmga/2，故选项（A）错误；选项（B），由选项（A）分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+a/2=3a/2，故整个过程物体克服阻力做功大于3μmga/2，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-3μmga/2，故（B）正确，
选项（C），从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W-μmga，故（C）正确，
选项（D），物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力小于摩擦力，故物块动能最大时弹簧伸长量大，弹性势能大，故（D）错误，答案：（B）（C）.
点拨：分析出在A点时弹簧弹力大于摩擦力是关键，而在B点时弹力小于摩擦力是解决问题的突破口，从而得到O点并非AB连线的中点，此外要求我们对功能关系和动能定理理解透彻.
3.机械能守恒的实验探究
例3 （2013年重庆）（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣，他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图3所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系，要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的____和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是____.忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据____定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率.
答案：高度（距水平木板的高度）刻度尺机械能守恒（动能）
点拨：本题模拟舰载机的着舰过程，设计了一个书本上没有的实验方案，探究学生感兴趣的实际问题，虽然实验方案超出了书本，但并没有脱离书本知识，包括实验所用器材，实验原理都源于书本，是对书本实验的拓展延伸，能够很好的考查学生掌握知识并学以致用的能力和迁移知识解决实际问题的能力.