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九上科学 5.4 机械能（解析版）
一．探究影响势能大小的因素（共3小题）
1．（2023秋 西湖区校级期中）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷入沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB＝mC＝mD；hA＝hB＜hC＝hD）
（1）实验中是根据 木桩陷入沙土的深度 来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫 转换 法。
（2）小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为 动能 。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与 质量 有关。
（3）通过观察 BC 两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与 高度 有关。
（4）小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷入沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹 无关 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过木桩陷入沙土的深度来反映的，这种方法称为转换法；
（2）小球在下落过程中，质量不变，高度减小，速度变大，将重力势能转化为动能；
比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球下的木桩陷入沙土的深度更大，说明B球的重力势能较大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；
（3）比较B、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于B球的下落高度，发现C球下的木桩陷入沙土的深度更大，说明C球的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大；
（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但木桩陷入沙土的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
故答案为：（1）木桩陷入沙土的深度；转换；（2）动能；质量；（3）BC；高度；（4）无关。
2．（2023秋 西湖区校级期中）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如下图所示的实验，此实验是为了验证猜想 ① ，实验中弹性势能的大小是通过 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 来体现的。
（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：
步骤：
a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1。
b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论：若s1 ＜ s2（选填：＞或＜）说明 弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关 。
【答案】（1）①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离；（2）弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关。
【解答】解：（1）把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法；
（2）设计实验探究猜想②：选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离。
如果木块被撞击后移动的距离不同，说明弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关。
故答案为：（1）①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离；（2）弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关。
3．（2023秋 西湖区校级期中）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度（h1＞h2＞h3＝h4），所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
（1）为验证猜想一，可以通过比较 A、B 两球的实验。
（2）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 速度 对动能大小的影响。
【答案】（1）A、B；（2）速度。
【解答】解：（1）实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，故可验证猜想一；
（2）影响动能的因素是物体的质量和速度，研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
故答案为：（1）A、B；（2）速度。
二．动能与势能的相互转化（共8小题）
4．（2023秋 钱塘区期中）2023年3月19日陈芋汐和全红婵组合以362.04分的总成绩夺得跳水10米台冠军，如图所示，参加“跳水”表演赛时的分解动作的简略示意图，不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（ ）
A．从离开跳板到最高点的过程中，只受到重力作用
B．从跳起到入水前的过程中，运动员的重力势能一直减小
C．到达最高点时，若运动员所受的力全部消失，则她将保持静止状态
D．从最高点到入水前的过程中，速度增大，运动员的惯性增大
【答案】A
【解答】解：
A、从离开跳板到最高点的过程中，不计空气阻力，她只受到重力作用，故A正确；
B、从跳起到入水前的过程中，运动员的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先变大后变小，故B错误；
C、到达最高点时，运动员在水平方向上有一定的速度，若运动员所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，则她将做匀速直线运动，故C错误；
D、从最高点到入水前的过程中，运动员的速度增大，运动员的质量不变，惯性大小不变，故D错误。
故选：A。
5．（2023秋 婺城区校级期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快。对此过程，下列描述不正确的是（ ）
A．扣环打开前，弹性绳的弹性势能最大
B．到达B点时，弹性绳处于原长位置
C．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能先增加后减少
D．人从A到B的过程中，弹性绳的弹性势能转化为人的机械能
【答案】B
【解答】解：A、扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，故A正确；
B、人在B点时速度最快，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，则不是绳的原长位置，故B错误；
C、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，动能先增加后减少，故C正确；
D、从A到B的过程中，人的质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，所以机械能增大，人从A到B的过程中，弹性绳的弹性势能转化为人的机械能，故D正确。
故选：B。
6．（2023秋 义乌市期中）如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＝v2＝v3 D．v1＜v3＜v2
【答案】C
【解答】解：小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小等于动能大小，即动能相等，所以速度相同，v1＝v2＝v3。
故选：C。
7．（2023秋 绍兴期中）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（ ）
A．a图像表示人的重力势能
B．t1时刻人在B点位置
C．t2时刻绳的弹性势能最大
D．t3时刻人的动能为零
【答案】D
【解答】解：运动员从O到A的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大；
从A点到B点过程中，运动员受到的弹力小于重力，所以运动员向下做加速运动，速度变大，质量不变，动能变大；
从B到C的过程中，弹力大于重力，运动员向下作减速运动，质量不变，动能变小；高度变小，重力势能变小；
a先变大后变小，表示的是动能的变化图像，t2时刻人的动能最大，所以人在B点位置；t2时刻弹性绳的形变程度不是最大，弹性势能不是最大；
b在t1时刻后逐渐增大，为弹性势能的变化图像；t3时刻人的速度为0，在最低点，人的动能为零；
综上所述，D正确。
故选：D。
8．（2023秋 海宁市期中）2022年11月，我国首款齿轨列车上线。该齿轨列车能以40千米时匀速登上48°的斜坡（如图）。这一过程中，齿轨列车的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
【答案】C
【解答】解：齿轨列车以40千米时匀速登上48°的斜坡的过程中，列车的质量不变、速度不变，动能不变；列车的质量不变、高度增大，重力势能增大，故C正确。
故选：C。
9．（2023秋 玉环市校级期中）撑杆跳高时，运动员先加速助跑，起跳后，他的身体不断上升，撑杆剧烈弯曲，促使运动员继续上升，最后，撑杆离手，运动员越过横杆下落。若整个过程中不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗，从开始助跑到落地前，下列有关能量随时间变化正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：运动员先加速助跑，速度变大，质量不变，动能先变大；质量不变，高度不变，重力势能不变；起跳后，他的身体不断上升，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，杆发生了弹性形变，人的机械能转化为杆的弹性势能，使得人的机械能减小，然后杆的弹性势能转化为人的机械能，人的机械能增大；到达最高点时，重力势能最大，动能最小（但不为0）；下落过程中，质量不变，速度变大，高度变小，动能变大，重力势能变小；不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗，从开始助跑到落地前，机械能先增大后不变；根据四个选项可知，C正确。
故选：C。
10．（2023秋 温州期中）2023年10月，陈艺文在亚运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示陈艺文从起跳到即将入水的过程中，其动能变化的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：整个过程中，陈艺文的质量不变；图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的速度为0，动能最小；
从①到②再到③的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，她的动能逐渐变大，当跳板的弹力等于重力时，此时的速度最大，动能最大；
她继续向上运动，动能转化为重力势能，动能变小，到达最高点时动能最小，但不为0；
从③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，她的重力势能转化为动能，动能逐渐变大；
综上所述，C正确。
故选：C。
11．（2023秋 温州期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是站立着，则此时重力势能等于甲点的重力势能，动能为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故A不符合题意；
B、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是蹲着着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，动能不为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故B不符合题意；
C、若运动员全蹲着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达丙，则运动员在丙点的重力势能大于初始的甲点（违反机械能守恒定律），因而不可能到达，故C符合题意。
D、若运动员站立着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，则甲点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，滑到滑台丙处，故D不符合题意；
故选：C。
三．动能和势能的大小比较（共6小题）
12．（2023秋 义乌市校级期中）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同
B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同
D．重力势能相同，动能不同
【答案】D
【解答】解：整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。
故选：D。
13．（2023秋 杭州期中）如图，甲、乙、丙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出，丙球沿倾角为θ的足够长斜面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（ ）
A．动能：E甲＝E丙＜E乙
B．动能：E甲＝E乙＝E丙
C．重力势能：E甲＝E丙＜E乙
D．重力势能：E甲＝E乙＝E丙
【答案】A
【解答】解：开始时，甲、乙、丙是完全相同的小球，质量相同，速度相同，则动能大小相同；高度为0，所以三个小球的重力势能都为0；
甲、乙、丙三个小球都到达最高点时，小球的质量不变，甲、丙小球在最高点时的速度为0，小球的动能全部转化为重力势能，所以甲、丙小球的重力势能是相同的；乙小球在最高点时在水平方向上具有一定的速度，具有一定的动能，所以此时乙小球的重力势能小于甲、丙小球的重力势能，故A正确、BCD错误。
故选：A。
14．（2023秋 诸暨市校级期中）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，开始时弹簧没有形变，物体处于位置B处，用力将其拉至C处，松手后，物体在A、C间往复运动，如图所示，如果物体G与地面都是光滑的，则物体G由C到A过程中，物体G的动能最大的点在哪里？（“B点”、“AB之间”或“BC之间”下同）。如果物体G与地面存在一定的摩擦力，则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点又在哪里（ ）
A．B点、AB之间 B．B点、BC之间
C．AB之间、BC之间 D．BC之间、AB之间
【答案】B
【解答】解：由C到A的整个过程中，如果地面光滑，不存在摩擦力，故弹簧的弹性势能与物体G的动能的总和不变；当弹簧的弹性势能全部转化为G的动能时，G的动能最大；所以，当物体运动至B处时（弹簧没有形变），弹性势能为0，物体G的动能最大；
由C到A的整个过程中，如果地面存在摩擦力，则物体受到水平向右的摩擦力；
弹簧缩短时，弹性势能转化为G的动能，当弹簧向左的弹力等于G受到的摩擦力时，此时物体的速度最大，动能最大，则弹簧向左运动但未恢复至原长时，即在BC之间时，G的动能最大。
故选：B。
15．（2023秋 上城区校级期中）如图甲，小球先后以相同的速度按①②③④四个方向抛出。若某次小球在空中飞行到接近地面的过程中（不计空气阻力），其动能Ek随时间t变化的图像如图乙所示，则此次小球抛出的方向为（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】A
【解答】解：
由图乙可知，小球的动能先变小后变大，而同一小球的质量不变，说明小球的速度先变小后变大；
当小球在上升时，由于受到竖直向下的重力，所以小球会做减速运动；
当小球在下降时，小球在竖直向下的重力作用下会做加速运动；
由此可知，小球是先上升后下降；
若小球竖直向上运动，则小球到达最高点时速度为0，动能为0，从图中可以看出，小球到达最高点时，动能为0，故①正确。
故选：A。
16．（2023秋 义乌市期中）2023年1月25日13时许，国航CA8524航班（西安—温州）在飞行过程中受气流影响出现颠簸并加速下坠，所幸的是机组和乘务组迅速按程序妥善处理，航班正常降落温州龙湾机场，无人员受伤。
（1）飞机加速下坠时动能 变大 （选填：“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）结合所学知识请判断飞机在安全落地时应该是哪里的轮子先落地？（填“前轮”或者“后轮”） 后轮 。
【答案】（1）变大；（2）后轮。
【解答】解：（1）飞机加速下坠时质量不变，速度变大，所以飞机的动能变大。
（2）如果前轮先落地，飞机前段由于受到较大的摩擦力，速度快速变小，但飞机后端由于具有惯性，仍然按照原来较大的速度向前运动，容易造成安全事故，所以
飞机在安全落地时应该是后轮先落地。
故答案为：（1）变大；（2）后轮。
17．（2023秋 海宁市期中）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）示。由图可知，甲车的动能 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为 5：3 。（空气阻力忽略不计）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图象知，甲的速度为v甲5m/s，乙的速度为v乙＝3m/s，
已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能；
（2）在匀速直线行驶过程中，F甲＝F乙＝f，
因为W＝Fs，v，
所以，相同时间牵引力做的功之比为：
。
故答案为：大于；5：3。
四．动能和势能的概念（共6小题）
18．（2023秋 西湖区校级期中）某物体静置于光滑的水平桌面上，施水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示，则物体在D点的动能为多少焦耳？（ ）
A．15焦耳 B．26焦耳 C．30焦耳 D．67焦耳
【答案】B
【解答】解：由图可知，在前7m时，拉力为1N，则拉力在前7m做的功：
W1＝F1s1＝1N×7m＝7J；
由图可知，在7m﹣10m时，拉力为3N，则拉力在7m﹣10m做的功：
W2＝F2s2＝3N×3m＝9J；
由图可知，在10m﹣15m时，拉力为2N，则拉力在10m﹣15m做的功：
W3＝F3s3＝2N×5m＝10J；
拉力做的总功为：W＝W1+W2+W3＝7J+9J+10J＝26J，
因为物体在拉力的作用下在光滑的水平桌面上运动，所以物体在D点的动能为26J。
故选：B。
19．（2023秋 慈溪市校级期中）“跳远”是一项常见的体育运动。运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ）
A．增大运动员的惯性 B．减小运动员的机械能
C．减小运动员的势能 D．增大运动员的动能
【答案】D
【解答】解：运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这是为了利用人的惯性，可提高成绩，但由于人的质量不变，所以惯性不变；提高了运动员的速度，可增大运动员的动能。
故选：D。
20．（2023秋 玉环市校级期中）摸高是篮球选手选拔项目之一，如图是运动员跳起击球的情形，下列判断正确的是（ ）
A．球受到手打击后惯性增大
B．人离地后上升时势能增大
C．挂着静止的球只受重力的作用
D．人上升到达最高点时，受到平衡力的作用
【答案】B
【解答】解：A、球受到手打击后，质量不变，惯性不变，故A错误；
B、人离地后上升时，质量不变，高度增加，势能增大，故B正确；
C、挂着静止的球受到拉力和重力的作用，故C错误；
D、人上升到达最高点时，只受重力作用，运动状态发生变化，受到的力不是平衡力，故D错误。
故选：B。
21．（2023秋 义乌市期中）高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．势能 B．速度 C．重力 D．动能
【答案】A
【解答】解：高处物体的质量一定，但物体所处的高度高，其具有的重力势能大，落到地面时对别的物体做的功多，造成的伤害大，所以要禁止从建筑物中抛掷物品。
故选：A。
22．（2023秋 临平区期中）如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 a （选填“a”或“b”）是动能﹣高度关系图线，小石块达到的最大高度为 4 m，小石块在3m高时的机械能为 2 J。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：如图，横坐标代表的小石块上升的高度，纵坐标代表的是能量。
小石块上升时质量保持不变。b图象表示，高度越高，能量越大，所以b图象代表：高度﹣﹣重力势能的关系。不计空气阻力，小石块上升时，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能变大，动能全部转化为重力势能，即动能随高度的增加而减小，由此可知a图象代表：高度﹣﹣动能的关系。
小球的动能为0时，高度最高，由图可知，小石块达到的最大高度为4m；
小石块在3m高时的机械等于2m时的机械能，即1J+1J＝2J。
故答案为：a；4；2。
23．（2023秋 定海区期中）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，其中健腹轮内置的弹性钢圈会因形变而绕紧（如状态2），然后归位复原（如状态1），反复操作，如图所示。
（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈弹性势能将 增大 （选“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）体重为600牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心平均下降35厘米，重力所做的功为 210 焦。
【答案】（1）增大；（2）210
【解答】解：（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈的弹性形变程度变答，弹性势能增大；
（2）身重为600牛的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功：W＝Gh＝600N×0.35m＝210J。
故答案为：（1）增大；（2）210。
五．机械能守恒（共9小题）
24．（2023秋 西湖区校级期中）如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（ ）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
【答案】A
【解答】解：白球和黑球的质量相等，高度相同，重力势能相同且不变；桌面粗糙程度相同，小球滚动过程中克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能；
白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于白球在乙点的机械能与黑球在丁点的机械能之和，即甲＞乙+丁；
乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点，由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，则可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，说明碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即丁＞乙；
白球乙点的动能大于在丙点的动能，即乙＞丙；
白球和黑球最终分别停留在丙点和戊点，所以白球在丙点和黑球在戊点的机械能相等，即丙＝戊；
综上分析，A错误，BCD正确。
故选：A。
25．（2023秋 舟山期中）2022年10月4日，我国神舟十四号返回舱成功着陆。如图所示为返回舱返回地面时的情境，返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，则返回舱在这段时间内（ ）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能减小 D．所受重力不做功
【答案】见试题解答内容
【解答】解：A、返回舱减速下落的过程中，其质量不变，速度变小，所以动能变小，故A错误；
B、返回舱减速下落的过程中，其质量不变，高度减小，则重力势能减小，故B错误；
C、因为机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故C正确；
D、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故D错误。
故选：C。
26．（2023秋 椒江区校级期中）如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是（ ）
A．小球从A处到B处重力势能增大
B．小球从B处到C处动能增大
C．小球在B处比D处重力势能大
D．小球在A、C、E三处机械能总量相等
【答案】D
【解答】解：
A、小球从A处到B处，小球的质量不变，高度增加，重力势能增大，故A说法正确。
B、小球从B处到C处，小球的质量不变，速度增大，动能增大，故B说法正确。
C、B处和D处相比，小球的质量不变，B处高度大，则B处重力势能大，故C说法正确。
D、小球在运动过程中，小球和空气之间存在摩擦，机械能转化为内能，所以在A处机械能最大，E处机械能最小，故D说法错误。
故选：D。
27．（2023秋 西湖区校级期中）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
【答案】D
【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，高度不变，质量不变，所以小球机械能不变，故A错误；
B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误；
C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误；
D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。
故选：D。
28．（2023秋 江干区校级期中）下列生活实例中，对图片描述正确的有（ ）
A．不计阻力及能量损耗，网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒
B．铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
C．人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化
D．小球从①到②的过程中重力势能全部转化为动能
【答案】C
【解答】解：
A、不计阻力及能量损耗，网球与球拍的总能量是守恒的；但网球从刚撞击球拍到球拍形变最大过程中，网球的机械能会转化为球拍的弹性势能，所以网球的机械能减少，故A错误；
B、铁锁来回摆动最终停下；在铁锁下降过程中，由于要克服空气阻力做功，所以重力势能没有全部转化为动能，故B错误；
C、在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，只有动能和势能的转化，故C正确；
D、由于存在摩擦，小球滚动过程中克服摩擦做功，机械能不断减少，重力势能没有全部转化为动能，故D错误。
故选：C。
29．（2023秋 江干区校级期中）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，下列说法不正确的是（ ）
A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能
B．小球在C点的动能大于在F点的动能
C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变
D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，重力势能逐渐增加
【答案】AC
【解答】解：AB、C点运动到F点的过程，由于有空气阻力，物体与地面发生碰撞，由上升的高度E点低于B点可知，机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，但小球在 C点动能大于F点的动能，故A错误，B正确；
C、小球从E点到F点过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不守恒，故C错误；
D、小球从D点离开地面时，弹性势能转化为动能；小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能，重力势能逐渐增加，故D正确。
故选：AC。
30．（2023秋 萧山区校级期中）如图所示，AB为光滑弧形槽，滑槽底部与水平面平滑连接，BC段是粗糙程度相同的平面，CD段是光滑平面，一个质量为m的小球从滑槽A处由静止开始下滑，运动到C处挤压弹簧，D处为弹簧被挤压到最短长度（弹簧能恢复到原来位置，不计碰撞时的能量损失）。第1次反弹后能沿着弧形槽上升到处（不计空气阻力）。
（1）小球由A到B的过程中，机械能 守恒 （填“守恒”“不守恒”）。
（2）整个过程中，小球速度最大值Vmax位于第一次经过 B 点（填“A、B、C、D”）。
（3）小球第一次由B到C的过程中，克服摩擦力做功 mgh （用相应的字母表示）。
【答案】（1）守恒；（2）B；（3）mgh。
【解答】解：（1）AB为光滑弧形槽，不计空气阻力，小球由A到B的过程中，不受摩擦力阻力，机械能守恒，因而重力势能转化为动能，机械能的总量守恒。
（2）BC段是粗糙程度相同的平面，此过程由摩擦阻力，机械能减小，CD段是光滑平面，一个质量为m的小球从滑槽A处由静止开始下滑，运动到C处挤压弹簧，D处为弹簧被挤压到最短长度，弹簧能恢复到原来位置，不计碰撞时的能量损失，从C到D到返回C，机械能的总量不变，然后C到B机械能减小，故第一次经过B点时机械能最大，重力势能没有改变，则B点的动能最大，速度最大。
（3）根据以上分析，只有在BC和CB上克服摩擦力做功，减小了机械能，两次的摩擦力和距离相同，克服摩擦力做功相同，因而小球第一次由B到C的过程中，克服摩擦力做功是减小的机械能的一半为（mgh﹣mh）mgh。
故答案为：（1）守恒；（2）B；（3）mgh。
31．（2023秋 衢江区期中）如图甲所示，过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小示意图。回答：
（1）B点的重力势能 等于 E点的动能（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）在整个过程中，过山车的机械能大小是 变化 （填“变化”或“不变”）的。
【答案】（1）等于；（2）变化。
【解答】解：（1）根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等；
（2）B点的重力势能等于E点的动能，但是B点的动能不为零，而E点的重力势能为零，过山车的机械能等于动能与重力势能之和，则B点的机械能大于E点的机械能，即它的机械能是变化的。
故答案为：（1）等于；（2）变化。
32．（2023秋 杭州期中）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 不变 （填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）
（2）从A点到C点的过程中，运动员的动能 先增大后减小 。
【答案】（1）不变；（2）先增大后减小。
【解答】解：（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，因此速度越来越大，动能越来越大；经过B点后，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小，所以运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）先增大后减小。
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九上科学 5.4 机械能（原卷版）
一．探究影响势能大小的因素（共3小题）
1．（2023秋 西湖区校级期中）高空抛物是极不文明且会对他人造成危害的行为，通过学习重力势能后，小杨想用实验来探究造成危害的因素。她认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功，使木桩陷入沙土中。然后设计了如图所示的实验（mA＜mB＝mC＝mD；hA＝hB＜hC＝hD）
（1）实验中是根据 来判断小球重力势能的大小，这种研究方法叫
法。
（2）小球由高处自由下落过程中，重力势能转化为 。通过观察A、B两小球的实验，发现B组木桩陷入沙土更深，说明当高度相同时，重力势能的大小与 有关。
（3）通过观察 两小球的实验，说明当小球质量相同时，重力势能的大小还与
有关。
（4）小杨还想探究重力势能的大小与运动轨迹是否有关，于是找来一根光滑管道，把小球D从与C球高度相同的管道顶端释放，发现木桩陷入沙土的深度与C球作用的深度相同，由此判断重力势能大小与运动轨迹 （选填“有关”或“无关”）。
2．（2023秋 西湖区校级期中）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如下图所示的实验，此实验是为了验证猜想 ，实验中弹性势能的大小是通过 来体现的。
（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：
步骤：
a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1。
b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论：若s1 s2（选填：＞或＜）说明 。
3．（2023秋 西湖区校级期中）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度（h1＞h2＞h3＝h4），所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
（1）为验证猜想一，可以通过比较 两球的实验。
（2）小科认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 对动能大小的影响。
二．动能与势能的相互转化（共8小题）
4．（2023秋 钱塘区期中）2023年3月19日陈芋汐和全红婵组合以362.04分的总成绩夺得跳水10米台冠军，如图所示，参加“跳水”表演赛时的分解动作的简略示意图，不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（ ）
A．从离开跳板到最高点的过程中，只受到重力作用
B．从跳起到入水前的过程中，运动员的重力势能一直减小
C．到达最高点时，若运动员所受的力全部消失，则她将保持静止状态
D．从最高点到入水前的过程中，速度增大，运动员的惯性增大
5．（2023秋 婺城区校级期中）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快。对此过程，下列描述不正确的是（ ）
A．扣环打开前，弹性绳的弹性势能最大
B．到达B点时，弹性绳处于原长位置
C．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能先增加后减少
D．人从A到B的过程中，弹性绳的弹性势能转化为人的机械能
6．（2023秋 义乌市期中）如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．v1＝v2＝v3 D．v1＜v3＜v2
7．（2023秋 绍兴期中）如图甲是蹦极运动过程示意图，小明从O点开始下落，OA长度是弹性绳的自由长度，在B点时他所受弹性绳弹力恰好等于自身重力，C点是下落到达的最低点。蹦极过程中人和弹性绳的能量变化如图乙（忽略空气摩擦的影响），下列判断正确的是（ ）
A．a图像表示人的重力势能
B．t1时刻人在B点位置
C．t2时刻绳的弹性势能最大
D．t3时刻人的动能为零
8．（2023秋 海宁市期中）2022年11月，我国首款齿轨列车上线。该齿轨列车能以40千米时匀速登上48°的斜坡（如图）。这一过程中，齿轨列车的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
9．（2023秋 玉环市校级期中）撑杆跳高时，运动员先加速助跑，起跳后，他的身体不断上升，撑杆剧烈弯曲，促使运动员继续上升，最后，撑杆离手，运动员越过横杆下落。若整个过程中不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗，从开始助跑到落地前，下列有关能量随时间变化正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2023秋 温州期中）2023年10月，陈艺文在亚运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示陈艺文从起跳到即将入水的过程中，其动能变化的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2023秋 温州期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（ ）
A． B．
C． D．
三．动能和势能的大小比较（共6小题）
12．（2023秋 义乌市校级期中）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同
B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同
D．重力势能相同，动能不同
13．（2023秋 杭州期中）如图，甲、乙、丙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出，丙球沿倾角为θ的足够长斜面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（ ）
A．动能：E甲＝E丙＜E乙
B．动能：E甲＝E乙＝E丙
C．重力势能：E甲＝E丙＜E乙
D．重力势能：E甲＝E乙＝E丙
14．（2023秋 诸暨市校级期中）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，开始时弹簧没有形变，物体处于位置B处，用力将其拉至C处，松手后，物体在A、C间往复运动，如图所示，如果物体G与地面都是光滑的，则物体G由C到A过程中，物体G的动能最大的点在哪里？（“B点”、“AB之间”或“BC之间”下同）。如果物体G与地面存在一定的摩擦力，则物体G由C到A过程中物体G的动能最大的点又在哪里（ ）
A．B点、AB之间 B．B点、BC之间
C．AB之间、BC之间 D．BC之间、AB之间
15．（2023秋 上城区校级期中）如图甲，小球先后以相同的速度按①②③④四个方向抛出。若某次小球在空中飞行到接近地面的过程中（不计空气阻力），其动能Ek随时间t变化的图像如图乙所示，则此次小球抛出的方向为（ ）
A．① B．② C．③ D．④
16．（2023秋 义乌市期中）2023年1月25日13时许，国航CA8524航班（西安—温州）在飞行过程中受气流影响出现颠簸并加速下坠，所幸的是机组和乘务组迅速按程序妥善处理，航班正常降落温州龙湾机场，无人员受伤。
（1）飞机加速下坠时动能 （选填：“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）结合所学知识请判断飞机在安全落地时应该是哪里的轮子先落地？（填“前轮”或者“后轮”） 。
17．（2023秋 海宁市期中）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）示。由图可知，甲车的动能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为 。（空气阻力忽略不计）
四．动能和势能的概念（共6小题）
18．（2023秋 西湖区校级期中）某物体静置于光滑的水平桌面上，施水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示，则物体在D点的动能为多少焦耳？（ ）
A．15焦耳 B．26焦耳 C．30焦耳 D．67焦耳
19．（2023秋 慈溪市校级期中）“跳远”是一项常见的体育运动。运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ）
A．增大运动员的惯性 B．减小运动员的机械能
C．减小运动员的势能 D．增大运动员的动能
20．（2023秋 玉环市校级期中）摸高是篮球选手选拔项目之一，如图是运动员跳起击球的情形，下列判断正确的是（ ）
A．球受到手打击后惯性增大
B．人离地后上升时势能增大
C．挂着静止的球只受重力的作用
D．人上升到达最高点时，受到平衡力的作用
21．（2023秋 义乌市期中）高空坠物伤人事件时有发生，新颁布的《民法典》规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．势能 B．速度 C．重力 D．动能
22．（2023秋 临平区期中）如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中 （选填“a”或“b”）是动能﹣高度关系图线，小石块达到的最大高度为 m，小石块在3m高时的机械能为 J。
23．（2023秋 定海区期中）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，其中健腹轮内置的弹性钢圈会因形变而绕紧（如状态2），然后归位复原（如状态1），反复操作，如图所示。
（1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈弹性势能将 （选“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）体重为600牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心平均下降35厘米，重力所做的功为 焦。
五．机械能守恒（共9小题）
24．（2023秋 西湖区校级期中）如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是（ ）
A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊
25．（2023秋 舟山期中）2022年10月4日，我国神舟十四号返回舱成功着陆。如图所示为返回舱返回地面时的情境，返回舱打开降落伞后到着陆前，其运动可视为竖直向下的减速运动，则返回舱在这段时间内（ ）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能减小 D．所受重力不做功
26．（2023秋 椒江区校级期中）如图，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是（ ）
A．小球从A处到B处重力势能增大
B．小球从B处到C处动能增大
C．小球在B处比D处重力势能大
D．小球在A、C、E三处机械能总量相等
27．（2023秋 西湖区校级期中）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
28．（2023秋 江干区校级期中）下列生活实例中，对图片描述正确的有（ ）
A．不计阻力及能量损耗，网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒
B．铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
C．人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化
D．小球从①到②的过程中重力势能全部转化为动能
29．（2023秋 江干区校级期中）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，下列说法不正确的是（ ）
A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能
B．小球在C点的动能大于在F点的动能
C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变
D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，重力势能逐渐增加
30．（2023秋 萧山区校级期中）如图所示，AB为光滑弧形槽，滑槽底部与水平面平滑连接，BC段是粗糙程度相同的平面，CD段是光滑平面，一个质量为m的小球从滑槽A处由静止开始下滑，运动到C处挤压弹簧，D处为弹簧被挤压到最短长度（弹簧能恢复到原来位置，不计碰撞时的能量损失）。第1次反弹后能沿着弧形槽上升到处（不计空气阻力）。
（1）小球由A到B的过程中，机械能 （填“守恒”“不守恒”）。
（2）整个过程中，小球速度最大值Vmax位于第一次经过 点（填“A、B、C、D”）。
（3）小球第一次由B到C的过程中，克服摩擦力做功 （用相应的字母表示）。
31．（2023秋 衢江区期中）如图甲所示，过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小示意图。回答：
（1）B点的重力势能 E点的动能（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）在整个过程中，过山车的机械能大小是 （填“变化”或“不变”）的。
32．（2023秋 杭州期中）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图，O点是运动员由静止始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同）
（2）从A点到C点的过程中，运动员的动能 。
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