必修2 第八章 机械能守恒定律 第4节

高中物理必修二第八章机械能守恒定律总结(重点)超详细单选题1、如图甲所示，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。

图线的0～3s段为抛物线，3～4.5s段为直线，（t1=3s时x1=3m）（t2=4.5s时x2=0）下列说法正确的是（）A．传送带沿逆时针方向转动B．传送带速度大小为 1m/sC．物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/sD．0~4.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J答案：DAB．根据位移时间图象的斜率表示速度，可知：前2s物体向左匀减速运动，第3s内向右匀加速运动。

3-4.5s 内x-t图象为一次函数，说明小物块已与传送带保持相对静止，即与传送带一起向右匀速运动，因此传送带沿顺时针方向转动，且速度为v=ΔxΔt=34.5−3m/s=2m/s故AB错误；C．由图象可知，在第3s内小物块向右做初速度为零的匀加速运动，则x=12at2其中x=1mt=1s解得a=2m/s2根据牛顿第二定律μmg=ma解得μ=0.2在0-2s内，对物块有v t2−v02=−2ax 解得物块的初速度为v0=4m/s故C错误；D．对物块在0~4.5s内，根据动能定理W f=12mv2−12mv02解得摩擦力对物块所做的功为W f=−3J故D正确。

故选D。

2、如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的高度一定。

运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。

将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。

货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。

已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。

满足tanθ＜μ，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．传送带对货物做的功等于物体动能的增加量B．传送带对货物做的功等于货物对传送带做的功C．因传送物体，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量D．货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多答案：DA．物体放在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动，传送带对货物做的功等于物体动能的增加量与重力势能的增加量的和。

2020春人教物理新教材必修第二册第8章机械能守恒定律含答案*新教材必修第二册第8章机械能守恒定律*1、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是()A．P1＝P2＝P3B．P1>P2>P3C．P2>P1>P3D．P3>P2>P12、如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，经过2 s落地．取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A．下落过程中重力的平均功率是400 WB．下落过程中重力的平均功率是100 WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W3、一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()A．15.6 J和9 J B．9 J和－9 JC．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J4、(双选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是()A．物体的重力势能增加了3 JB．物体的重力势能减少了3 JC．物体的动能增加了4.5 JD．物体的动能增加了8 J5、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛运动物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1＝h2>h3B．h1＝h2<h3C．h1＝h3<h2D．h1＝h3>h26、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是() A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5D．P1＝P2＜P4＝P5＜P37、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则()A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等D ．两小球刚开始从A 和B 两处无初速度释放时，重力势能相等8、质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端相距s ，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为 ( )A.12m v 20－μmg(s ＋x)B.12m v 20－μmgxC ．μmgsD ．μmg(s ＋x)9、如图所示，轻绳连接A 、B 两物体，A 物体悬在空中距地面H 高处，B 物体放在水平面上．若A 物体质量是B 物体质量的2倍，不计一切摩擦．由静止释放A 物体，以地面为零势能参考面．当A 的动能与其重力势能相等时，A 距地面的高度是( )A.15HB.25HC.35HD.45H10、如图所示，圆柱形水箱高为5 m ，容积为50 m 3，水箱底部接通水管A ，顶部接通水管B ，开始时箱中无水，若仅使用A 管或仅使用B 管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，g 取10 m/s 2.试计算两种情况下外界各需做多少功？(设需注入的水开始时均与箱底等高)11、如图所示为一跳台的示意图．假设运动员从雪道的最高点A 由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度多大？当他落到离B 点竖直高度为10 m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10 m/s2)2020春人教物理新教材必修第二册第8章机械能守恒定律含答案*新教材必修第二册第8章机械能守恒定律*1、如图所示，用力先后三次将一个质量为m的物体沿同一光滑斜面从底端由静止拉到顶端，第一次力F1的方向平行于斜面向上，第二次推力F2沿水平方向，第三次拉力F3的方向与斜面成α角，物体三次运动的加速度相同．设力F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，下列判断正确的是()A．P1＝P2＝P3B．P1>P2>P3C．P2>P1>P3D．P3>P2>P1【解析】因为三次运动的加速度a相同，路程也相同，由运动学公式l＝12at2可知，t1＝t2＝t3.第一次：由牛顿第二定律可得出拉力F1的大小为F1－mgsinθ＝ma，∴F1＝mgsinθ＋ma.∴力F1所做的功为W1＝F1l＝(mgsinθ＋ma)l(式中l为斜面的长度)．第二次：同样可得F2cosθ－mgsinθ＝ma，∴F2cosθ＝mgsinθ＋ma.∴力F2所做的功应为W2＝F2cosθ·l＝(mgsinθ＋ma)l.第三次：也可得出F3cosα－mgsinθ＝ma，∴F3cosα＝mgsinθ＋ma.∴力F3所做的功为W3＝F3cosα·l＝(mgsinθ＋ma)l.比较W1、W2、W3，可得W1＝W2＝W3，由公式P＝Wt，可得P1＝P2＝P3.【答案】A2、如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，经过2 s落地．取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A．下落过程中重力的平均功率是400 WB．下落过程中重力的平均功率是100 WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W【答案】C[物体2 s下落的高度为h＝12gt2＝20 m，落地的竖直分速度为v y＝gt＝20 m/s，所以落到地面前的瞬间重力的瞬时功率是P＝mg v y＝400 W，下落过程中重力的平均功率是P＝mght＝200 W，选项C正确．]3、一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示．以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()A．15.6 J和9 J B．9 J和－9 JC．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J【答案】C[以地面C为零势能面，根据重力势能的计算公式得D处的重力势能E p＝mgh＝0.3×10×(－3.0) J＝－9 J．从A落下到D的过程中重力势能的减少量ΔE p＝mgΔh＝0.3×10×(0.7＋1.5＋3.0) J＝15.6 J，故选C.]4、(双选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功－3 J，拉力F做功8 J，空气阻力做功－0.5 J，则下列判断正确的是()A．物体的重力势能增加了3 JB．物体的重力势能减少了3 JC．物体的动能增加了4.5 JD．物体的动能增加了8 J【答案】AC[因为重力做功－3 J，所以重力势能增加3 J，A对，B错；根据动能定理W合＝ΔE k，得ΔE k＝－3 J＋8 J－0.5 J＝4.5 J，C对，D错．]5、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛运动物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1＝h2>h3B．h1＝h2<h3C．h1＝h3<h2D．h1＝h3>h2【答案】D[竖直上抛和沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒得mgh＝12m v2，所以h＝v202g，斜上抛运动物体在最高点速度不为零，设为v1，则mgh2＝12m v2－12m v21，所以h2<h1＝h3，故D对．]6、在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上．五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是() A．P1＞P2＞P3＞P4＞P5B．P1＜P2＜P3＜P4＜P5C．P1＝P2＝P3＝P4＝P5D．P1＝P2＜P4＝P5＜P3【答案】D[由于重力的功率为P＝mg v y，第一个球与第二个在竖直方向上都是自由落体运动，故落地时二者在竖直方向的速度相等，故P1＝P2，对于第四个球与第五个球，落地时速度大小相等，竖直方向的分速度大小相等，但是比第一、二两球大，故P1＝P2＜P4＝P5，对于第三个球，由于其做向下的初速度不为零的匀加速直线运动，故其落地时速度方向竖直向下，并且最大，故P3最大，故选项D正确．]7、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则()A．沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B．两小球到达C点和D点时，重力做功相等C．两小球到达C点和D点时，重力势能相等D．两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等【答案】D[不管选哪一点为零势能点，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等，D正确；两小球到达C点和D点时，重力势能不相等，C错误；重力势能E p＝mgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值，A错误；另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在始、末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C点和D点时竖直高度不等，所以重力做功不相等，B错误．]8、质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O 端相距s ，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为 ( )A.12m v 20－μmg(s ＋x)B.12m v 20－μmgxC ．μmgsD ．μmg(s ＋x)【答案】A [由动能定理得－W －μmg(s ＋x)＝0－12m v 20，W ＝12m v 20－μmg(s ＋x)．]9、如图所示，轻绳连接A 、B 两物体，A 物体悬在空中距地面H 高处，B 物体放在水平面上．若A 物体质量是B 物体质量的2倍，不计一切摩擦．由静止释放A 物体，以地面为零势能参考面．当A 的动能与其重力势能相等时，A 距地面的高度是( )A.15HB.25HC.35HD.45H【答案】B [设A 的动能与重力势能相等时A 距地面高度为h ，对A 、B 组成的系统，由机械能守恒得：m A g(H －h)＝12m A v 2＋12m B v 2① 又由题意得：m A gh ＝12m A v 2② m A ＝2m B ③由①②③式解得：h ＝25H ，故B 正确．]10、如图所示，圆柱形水箱高为5 m ，容积为50 m 3，水箱底部接通水管A ，顶部接通水管B ，开始时箱中无水，若仅使用A 管或仅使用B 管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，g 取10 m/s 2.试计算两种情况下外界各需做多少功？(设需注入的水开始时均与箱底等高)解析：以H 表示水箱的高度，水若从A 管注入，整箱水的重心被升高H 2，外界做功W 1＝mg·H 2＝ρVg·H 2＝1.0×103×50×10×52J ＝1.25×106 J. 若水从B 管注入，整箱水应先升高到箱顶处后再下落，故外界做的功W 2＝mgH ＝2W 1＝2.5×106 J.答案：1.25×106 J 2.5×106 J11、如图所示为一跳台的示意图．假设运动员从雪道的最高点A 由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B 点时速度多大？当他落到离B 点竖直高度为10 m 的雪地C 点时，速度又是多大？(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g 取10 m/s 2)[解析] 运动员在滑雪过程中只有重力做功，故运动员在滑雪过程中机械能守恒．取B 点所在水平面为参考平面．由题意知A 点到B 点的高度差h 1＝4 m ，B 点到C 点的高度差h 2＝10 m ，从A 点到B 点的过程由机械能守恒定律得12m v 2B＝mgh 1故v B ＝2gh 1＝4 5 m/s ≈8.9 m/s.从B 点到C 点的过程由机械能守恒定律得12m v 2B ＝－mgh 2＋12m v 2C 故v C ＝2g (h 1＋h 2)＝270 m/s ≈16.7 m/s.[答案] 8.9 m/s 16.7 m/s。

通用版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版知识点归纳总结(精华版)单选题1、如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（）A．携带的弹药越多，加速度越大B．携带的弹药越多，牵引力做功越多C．携带的弹药越多，滑行的时间越长D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大答案：CA．由题知，携带的弹药越多，即质量越大，然牵引力一定，根据牛顿第二定律F=ma质量越大加速度a越小，A错误B．牵引力和滑行距离相同，根据W=Fl得，牵引力做功相同，B 错误C ．滑行距离L 相同，加速度a 越小，滑行时间由运动学公式t =√2L a可知滑行时间越长，C 正确D ．携带的弹药越多，获得的起飞速度由运动学公式v =√2aL可知获得的起飞速度越小，D 错误 故选C 。

2、质量为m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。

设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg ，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（ ）A ．14mgR B ．310mgR C ．12mgR D ．mgR 答案：C在最低点时，根据牛顿第二定律有7mg −mg =mv 12R则最低点速度为v 1=√6gR恰好通过最高点，则根据牛顿第二定律有mg=mv22 R则最高点速度为v2=√gR 由动能定理得−2mgR+W f=12mv22−12mv12解得W f=−12 mgR球克服空气阻力所做的功为0.5mgR故选C。

3、如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图像，图中P0为发动机的额定功率，若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度v m，据此可知（）A．t1～t2时间内汽车做匀速运动B．0～t1时间内发动机做的功为P0t1C．0～t2时间内发动机做的功为P0（t2－t12）D．汽车匀速运动时所受的阻力小于P0v mA．由题意得，在0～t1时间内功率随时间均匀增大，知汽车做匀加速直线运动，加速度恒定，由牛顿第二定律F−f=ma可知，牵引力恒定，合力也恒定。

机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是( )A. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B. 忽略空气阻力，物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，因机械能等于动能和势能之和，则机械能减小。

故A错误。

B、忽略空气阻力，物体竖直上抛，只有重力做功，机械能守恒，故B正确。

C、火箭升空，动力做功，机械能增加。

故C错误。

D、物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，重力势能在增加，所以机械能在增大。

故D错误。

故选：B。

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功，或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断。

解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功。

2、看动能和势能之和是否不变。

2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。

如图为彩虹滑道，游客先要从一个极陡的斜坡落下，接着经过一个拱形水道，最后达到末端。

下列说法正确的是( )A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时，游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能消失了【答案】A【解析】解：A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，不能让游客经过拱形水A正确；B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客的位置是先降低后升高，所以重力先做正功后做负功，故B错误；C、游客从斜坡上下滑到最低点时，加速度向上，处于超重状态，游客对滑道的压力最大，故C错误；D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能没有消失，而是转化为其他形式的能(内能)，故D错误。

故选：A。

高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客是先降低后升高的；游客在最低点时，其加速度向上，游客处于超重状态；整个过程是符合能量守恒的，机械能不是消失，而是转化为其它形式的能。

《机械能守恒定律》教案〖教材分析〗学习本节内容注意回顾前面学习的动能定理和重力势能与重力做功的关系，已经它们之间的联系，通过本节学习的机械能守恒条件，把前后结合统一起来。

本节内容是本章教材的重点内容，它既是对前面几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。

通过学习，学生不难掌握机械能守恒定律的表达式和运用机械能守恒定律求解简单问题，但对守恒条件的判断有一定的困难，对条件的理解是本节内容的难点。

〖教学目标与核心素养〗物理观念：树立能量观念，能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化的关系，结合机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。

科学思维：理解机械能守恒定律的推导过程，体会它与动能定理和重力做功与重力势能变化的关系之间的统一关系。

科学探究：通过对生活中动能和势能相互转化的思考增加学生对物理知识喜爱。

领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。

科学态度与责任：通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

〖教学重点与难点〗重点：1.理解机械能守恒定律的内容。

2.在具体问题中能判断机械是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

难点：从功能关系来理解机械能守恒定律的条件。

〖教学准备〗多媒体课件〖教学过程〗一、新课引入伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。

他发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。

在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？（播放动图）阐述速度是变化的，高度和质量是不变的。

也许还有一个量也是不变的，那就是能量，——追寻守恒量。

二、新课教学（一）追寻守恒量伽利略的这个实验，小球总能回到原来的高度。

也就说小球在运动的过程中，好像记得自己起始的高度，用物理学的语言来说，这说明存在一个与高度相关的物理量。

这个量是守恒的，后来物理学家就把这个量叫做能量。

其实，伽利略已经走到了机械能守恒的大门口，只是当时还没有“能量”的概念，因此，伽利略没有得出机械能守恒的结论。

专练4：轻杆与机械能（培优）【知识方法——重点突出】1.轻杆模型的特点：轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。

2.轻杆模型的规律：（1）轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向； （2）轻杆不能伸长或压缩；（3）轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。

3.有转轴的杆给物体的力一般沿着杆的方向并且通过转轴。

【分类精选——最新最全】1．如图所示，半径为R 、圆心为O 的光滑圆环固定在竖直平面内，OC 水平，D 是圆环最低点。

质量为2m 的小球A 与质量为m 的小球B 套在圆环上，两球之间用轻杆相连。

两球初始位置如图所示，由静止释放，当A 运动至D 点时，B 的动能为（ ）A ．2mgR B ．6mgR C ．2mgR D ．6mgR2．（多选）如图所示，有一光滑轨道ABC ，AB 部分为半径为R 的14圆弧，BC 部分水平，质量均为m 的小球a 、b 固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R ，不计小球的大小，开始时a 球处在圆弧上端A 点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是（ ）A．a球下滑过程中机械能保持不变B．a、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变C．a、bmgRD．从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为23．（多选）如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动。

在转动的过程中，忽略空气的阻力。

若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（）A．球B在最高点时速度一定不为零B．球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为2mgC．杆、球A和球B组成的系统机械能守恒D．球B转到最低点时，其速度大小为vB4．（多选）直角形轻杆可绕着O点为轴在竖直平面内无摩擦地自由转动，连接A球的短杆长为l，A球质量为2m，连接B球的长杆长为2l，B球质量为m。

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解重力势能的概念，掌握重力势能的表达式及其与高度、质量的关系。

2.科学思维：通过实例分析，培养学生运用重力势能概念解决实际问题的能力，提升逻辑推理和抽象思维能力。

3.科学探究：经历重力势能概念的建构过程，体验科学探究的基本方法，培养观察、比较、归纳的能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心和探索欲，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神，认识重力势能在日常生活和工程技术中的应用价值。

教学重点•重力势能的概念及其表达式。

•重力势能的变化与做功的关系。

教学难点•理解重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。

•掌握重力势能变化与重力做功的关系，理解重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。

教学资源•多媒体课件（含重力势能概念示意图、实例分析动画等）。

•实验器材（如斜面、小球、刻度尺等，用于演示重力做功与重力势能变化的关系）。

•教材、教辅资料及网络资源。

教学方法•讲授法：系统讲解重力势能的概念及其表达式。

•演示法：利用实验或多媒体演示，直观展示重力做功与重力势能变化的关系。

•讨论法：组织学生讨论重力势能的应用实例，促进思维碰撞。

•练习法：通过例题和练习题，巩固学生对重力势能概念的理解和应用能力。

教学过程导入新课•情境导入：展示一张高山滑雪运动员从山顶滑下的照片，提问：“运动员在下滑过程中，是什么力在推动他前进？这个力做了功吗？运动员的能量是如何变化的？”引导学生思考重力做功与能量变化的关系，引出重力势能的概念。

新课教学1.重力势能的概念•讲解重力势能的定义：物体由于被举高而具有的能量称为重力势能。

•强调重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。

•给出重力势能的表达式：Ep=mgh，解释各符号的含义（m为质量，g为重力加速度，h为相对于参考平面的高度）。