第 9 节 机械能守恒定律[学考报告]知识内容机械能守恒定律考试要求学考选考dd基本要求1.知道机械能的各种形式,能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题2.知道机械能守恒的条件,知道机械能守恒定律的表达式3.会判断机械能是否守恒,会应用机械能守恒定律解决有关问题发展要求1.根据动能定理及重力做功与势能变化的关系,推导出机械能守恒定律2.从能量转化的角度理解机械能守恒的条件3.能从不同角度表达机械能守恒定律,并选择合适的表达式求解问题4.领悟运用机械能守恒定律解决问题的优点说明1.运用机械能守恒定律进行计算时,不涉及弹性势能的表达式2.不要求用机械能守恒定律求解两个及两个以上物体(包括需要确定重心的链条、绳子、流体等)的问题[基 础 梳 理]1.机械能的定义动能与势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机 械能 ,用符号 E 表示。2.机械能具有相对性因为势能具有相对性(需确定零势能参考平面),同时,与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系,一般是以地面为参考系),所以机械能也具有相对性。只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下,机械能才有确定的物理意义。3.动能和势能相互转化(1)重力势能与动能相互转化用细线、小球等做实验,把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的 A 点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能与动能相互转化。我们看到,小球可以摆到跟 A 点等高的 C 点,如图 1 甲所示,如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到 C 点,但摆到另一侧时,也能到达跟 A 点相同的高度,如图乙所示。图 1实验证明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中,小球总能回到原来的高度,可见,重力势能和动能的总和不变。(2)弹性势能与动能相互转化被压缩的弹簧具有弹性势能,当弹簧恢复原来形状时,就把跟它接触的物体弹出去,这一过程中,弹力做正功,弹簧的弹性势能减少,而物体得到一定的速度,动能增加。射箭时弓的弹性势能减少,箭的动能增加,也是这样一种过程。如果重力和弹力做正功,重力势能或弹性势能就减少,动能增加,意味着重力势能或弹性势能转化为动能;反之,如果重力或弹力做负功,重力势能或弹性势能就增加,动能减少意味着动能转化为重力势能或弹性势能。可见,通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化为另一种形式。[典 例 精 析]【例 1】 2016 年巴西奥运会上,中国选手邓薇以 262 公斤(抓举 1...