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1、第四章第四章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律学习目标学习目标STSE情境导学情境导学1.物理观念物理观念能够分析动能和势能之间能够分析动能和势能之间的相互转化问题的相互转化问题.2.科学思维科学思维会根据机械能守恒的条件会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒.（重点）（重点）3.科学思维科学思维能运用机械能守恒定律解能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性（难点）律解决问题的优越性（难点）学习小学习小结结1.机械能的定义机械能的定义.2.机械能的转化机械能的转化.3.机械能守恒定律机械能守恒定律2.（
2、多多选选）如如图图所所示示，一一个个小小球球从从弹弹簧簧的的正正上上方方某某一一位位置置自自由由下下落落到到一一竖竖直直放放置置的的弹弹簧簧上上，小小球球在在接接触触弹弹簧簧到到小小球球下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（）下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.动能一直减小动能一直减小B.弹簧的弹性势能一直增大弹簧的弹性势能一直增大C.小球的动能和弹簧的弹性势能的总和一直减小小球的动能和弹簧的弹性势能的总和一直减小D.小球的动能和弹簧的弹性势能的总和一直增大小球的动能和弹簧的弹性势能的总和一直增大BD解解析析：小小球球接接触触弹弹簧簧开开始始，由由mgkxma可可知知，小小球球应应
3、先先做做加加速速度度减减小小的的加加速速运运动动，当当mgkx时时速速度度最最大大，然然后后再再根根据据kxmgma可可知知，小小球球做做加加速速度度增增大大的的减减速速运运动动，当当速速度度v0时时，弹弹簧簧压压缩缩到到最最短短，所所以以小小球球的的动动能能先先增增大大后后减减小小，A错错误误；弹弹性性势势能能与与弹弹簧簧的的形形变变量量有有关关，弹弹簧簧的的压压缩缩量量一一直直增增大大，则则弹弹性性势势能能一一直直增增大大，B正正确确；在在运运动动的的过过程程中中，只只有有重重力力和和弹弹簧簧弹弹力力做做功功，则则小小球球的的动动能能和和重重力力势势能能以以及及弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能
4、之之和和保保持持不不变变，即即小小球球和和弹弹簧簧及及地地球球组组成成的的系系统统机机械械能能守守恒恒，有有E总总（不不变变）EkEPE弹弹，因因小小球球的的重重力力势势能能随随高高度度的的下下降降而而减减小小，则则动动能能和和弹弹簧的弹性势能之和一直增大，簧的弹性势能之和一直增大，C错误，错误，D正确正确.【典典例例3】质质量量都都为为m的的两两个个小小球球P和和Q，中中间间用用轻轻质质杆杆固固定定连连接接，杆杆长长为为3L，在在离离P球球L处处有有一一个个光光滑滑的的固固定定轴轴O，如如图图所所示示，现现在在把把杆杆置置于于水水平平位位置置后后自自由由释释放放，在在Q球球顺顺时时针摆动到最
5、低位置时：针摆动到最低位置时：（1）求小球）求小球P的速度大小；的速度大小；（2）在此过程中小球）在此过程中小球P的机械能的变化量是多少？的机械能的变化量是多少？（3）要要使使Q球球能能做做完完整整的的圆圆周周运运动动，给给Q球球的的初初速速度度至至少少为多大？为多大？4.如如图图所所示示，质质量量m70 kg的的运运动动员员以以10 m/s的的速速度度从从高高h10 m的的滑滑雪雪场场上上的的A点点沿沿斜斜坡坡自自由由滑滑下下，以以最最低低点点B所所在在的的水水平平面面为为零零势势能能面面，一一切切阻阻力力可可忽忽略略不不计计.求求运运动动员员：（g取取10 m/s2）（1）在）在A点时的机械能；点时的机械能；（2）到达最低点）到达最低点B时的速度大小；时的速度大小；（3）相对于）相对于B点能到达的最大高度点能到达的最大高度.
