第五节 机械能及其转化
1．[2023·无锡]在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．下列说法中正确的是( )
第1题图
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
2．[2022·烟台期末]如图所示，一个小孩先后从材质相同、高度相同、长度不同的两个滑梯上滑下，请从机械能及其转化的角度分析一下小孩滑到底端时的速度大小( )
第2题图
A．若运动阻力可以忽略，则从长滑梯上滑到底端的速度大
B．若运动阻力可以忽略，则从短滑梯上滑到底端的速度大
C．若运动阻力不能忽略，则从长滑梯上滑到底端的速度大
D．若运动阻力不能忽略，则从短滑梯上滑到底端的速度大
3．[2022·湖北]苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌．如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是( )
第3题图
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
4．[2022·六盘水]如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上．在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是( )
第4题图
A．重力势能全部转化为动能
B．A点和B点的速度相等
C．在B点时受三个力作用
D．在C点时受平衡力作用
5．[2024·河北](多选)2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功．如图所示为正在运输货物的无人机，下列说法不正确的是( )
第5题图
A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大
6．[2023·鞍山](多选)踢毽，起源于汉代，至今已有两千多年的历史．毽子离脚后竖直向上运动过程中(考虑空气阻力)，以下分析正确的是( )
第6题图
A．毽子运动过程中机械能守恒
B．毽子在最高点时受平衡力作用
C．毽子受到合力方向竖直向下
D．若所受外力消失，毽子将做匀速直线运动
7．欢乐蹦极是孩子们特别喜欢的一项活动．它利用一张跳床、一副弹力绳和升降立柱在空中进行跳跃．它能增加自身的协调性，让关节和肌肉受到特有的拉力，既能强身健体又有浓厚的趣味性．如图所示是某小孩在玩欢乐蹦极的情境．当她在最低点时，弹力绳的弹性势能最 ；小孩在上升过程中，先是将 能转化为 能，后是将 能转化为 能．
第7题图
8．[2024·沈阳期末]“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶．请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成．磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端．水轮盘部分相当于简单机械中的 ；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的 能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用．
第8题图
9．绿水青山就是金山银山，风力发电作为无污染绿色能源备受青睐，我国的新疆、内蒙古、宁夏和甘肃等地区的风能资源丰富，适合风力发电．风力发电是将风的 能转化为 能．
10．[2024·广州]如图所示，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力．
第10题图
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
(1)篮球直径为24.6 (填“mm”“cm”或“dm”)，质量为0.6 kg，g取10 N/kg，则该篮球受到的重力为 N.
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图．
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，在乙位置时的动能为 J.
11．质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值)，压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0.t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则不正确的是( )
第11题图
A．t2时刻，小球动能为零
B．t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能第五节 机械能及其转化
1．[2023·无锡]在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．下列说法中正确的是( B )
第1题图
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
2．[2022·烟台期末]如图所示，一个小孩先后从材质相同、高度相同、长度不同的两个滑梯上滑下，请从机械能及其转化的角度分析一下小孩滑到底端时的速度大小( D )
第2题图
A．若运动阻力可以忽略，则从长滑梯上滑到底端的速度大
B．若运动阻力可以忽略，则从短滑梯上滑到底端的速度大
C．若运动阻力不能忽略，则从长滑梯上滑到底端的速度大
D．若运动阻力不能忽略，则从短滑梯上滑到底端的速度大
3．[2022·湖北]苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌．如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是( B )
第3题图
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
4．[2022·六盘水]如图所示是小明端午小长假在游乐园乘坐过山车时的情景，过山车在粗糙轨道的顶端由静止滑下，途中经过A、B、C三点，其中A点与B点等高，C点在水平轨道上．在此过程中保证绝对安全，不计空气阻力，下列关于过山车分析正确的是( C )
第4题图
A．重力势能全部转化为动能
B．A点和B点的速度相等
C．在B点时受三个力作用
D．在C点时受平衡力作用
5．[2024·河北](多选)2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功．如图所示为正在运输货物的无人机，下列说法不正确的是( ACD )
第5题图
A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大
6．[2023·鞍山](多选)踢毽，起源于汉代，至今已有两千多年的历史．毽子离脚后竖直向上运动过程中(考虑空气阻力)，以下分析正确的是( CD )
第6题图
A．毽子运动过程中机械能守恒
B．毽子在最高点时受平衡力作用
C．毽子受到合力方向竖直向下
D．若所受外力消失，毽子将做匀速直线运动
7．欢乐蹦极是孩子们特别喜欢的一项活动．它利用一张跳床、一副弹力绳和升降立柱在空中进行跳跃．它能增加自身的协调性，让关节和肌肉受到特有的拉力，既能强身健体又有浓厚的趣味性．如图所示是某小孩在玩欢乐蹦极的情境．当她在最低点时，弹力绳的弹性势能最大；小孩在上升过程中，先是将弹性势能转化为动能，后是将动能转化为重力势能．
第7题图
8．[2024·沈阳期末]“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶．请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成．磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端．水轮盘部分相当于简单机械中的轮轴；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的动能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用．
第8题图
9．绿水青山就是金山银山，风力发电作为无污染绿色能源备受青睐，我国的新疆、内蒙古、宁夏和甘肃等地区的风能资源丰富，适合风力发电．风力发电是将风的动能转化为电能．
10．[2024·广州]如图所示，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力．
第10题图
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
(1)篮球直径为24.6cm(填“mm”“cm”或“dm”)，质量为0.6 kg，g取10 N/kg，则该篮球受到的重力为6N.
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图．
答案：如图所示：
第10题图
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为1J，在乙位置时的动能为2J.
11．质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值)，压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0.t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则不正确的是( C )
第11题图
A．t2时刻，小球动能为零
B．t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
