2019年浙教版科学中考冲刺重高专训8 简单机械、功和能综合
文档属性
| 名称 | 2019年浙教版科学中考冲刺重高专训8 简单机械、功和能综合 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 164.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-05 08:52:50 | ||
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文档简介
冲刺重高专训8 简单机械、功和能综合
简单机械、功和能通常综合考查，能的转化是重点和难点，利用能的转化进行解释说理是一大难点，综合性较强。
专题一 简单机械
1．(2018·辽宁大连)在首艘国产航空母舰的建造过程中，需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是(B)
(第1题)
A. B. C. D.
【解析】 在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为阻力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为L－s，根据的平衡条件FL＝G(L－s)得，拉力F＝G－，由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意。
2．如图所示，用简单机械使重力都为150 N的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB＝2OA。
(第2题)
(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为F2>F1>F3。
(2)图乙中F2的大小为300 N。
(3)利用图丙的机械，把此物体匀速提高2 m，用时10 s，求拉力F3的功率为30 W。
【解析】 (1)由题知，不计摩擦、机械自重及绳重，图甲中OB＝2OA，根据杠杆平衡条件，所以F1＝G＝×150 N＝75 N；图乙中OB＝2OA，根据杠杆平衡条件，所以F2＝2G＝2×150 N＝300 N；图丙中，n＝3，F3＝G＝×150 N＝50 N。由以上分析可知，三者的大小关系为F2＞F1＞F3。(3)由图知，n＝3，则s＝3h＝3×2 m＝6 m，拉力做功W3＝F3s＝50 N×6 m＝300 J，拉力做功的功率P3＝＝＝30 W。
3．(2018·江苏扬州)某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103 ℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103 ℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
(第3题)
(1)画出使触点分开时B点受到的力和力臂。
(2)若用4 N的力按下开关，B端受到的阻力为1 N，则动力臂和阻力臂之比为1∶4，如果手按下的距离为0.5 cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是2 cm。
(3)用电饭锅烧水(在标准气压下)，水沸腾时不能(填“能”或“不能”)自动断电。
【解析】 (1)由题知，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，则使触点分开时B点受到的力是竖直向下的，由此画出B点受到的力，再由支点O作这个力的作用线的垂线段，即为其力臂L。(2)若用4 N的力按下开关，即动力FA＝4 N，B端受到的阻力FB＝1 N，由杠杆的平衡条件有FALA＝FBLB，所以动力臂和阻力臂之比＝＝＝。手按下开关时，B端上升的升高应等于永久磁体和感温磁体之间的距离，所以永久磁体和感温磁体之间的距离L＝hB＝4hA＝4×0.5 cm＝2 cm。(3)在标准大气压下水的沸点为100 ℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。
4．(2017·杭州模拟)古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10 m，所受重力为3000 N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10 m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5 min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)，则：
(第4题)
(1)比较F1、F2的大小关系：F1＞(填“＞”“＜”或“＝”)F2。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是250W。
导学号：60306036
【解析】 (1)杆即将离开水平位置，如解图①所示，
(第4题解)
AE＝OE，OA＝OD，由勾股定理，(OE)2＋(AE)2＝(OA)2，2OE2＝OA2＝(10 m)2，解得OE＝5 m。由杠杆平衡条件可得F1×OE＝G×OB，F1＝＝≈2121 N。把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如解图②所示，AE′＝5 m，OA＝10 m，由(OE′)2＋(AE′)2＝(OA)2，解得OE′＝5 m，因为(OC′)2＋(BC′)2＝(OB)2，BC′＝OB＝ m，所以OC′＝ m，根据杠杆平衡条件可得F2×OE′＝G×OC′，F2＝＝＝1500 N。所以F1＞F2。(2)士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离h＝OB·sin30°＝5 m×＝2.5 m，克服重力做功W＝Gh＝3000 N×2.5 m＝7500 J，由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即W总＝W＝7500 J，那么其平均功率P＝＝＝250 W。
专题二 功和功率
5．(2018·四川德阳)如图甲所示的铁块重为G＝4 N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F＝6 N的作用下向上运动时，速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为2N，4 s内拉力F做功是4.8J。
(第5题)
【解析】 由图乙可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f＝F－G＝6 N－4 N＝2 N。根据v＝可得，铁块在4 s内升高的距离s＝vt＝0.2 m/s×4 s＝0.8 m，因此拉力F做的功W＝Fs＝6 N×0.8 m＝4.8 J。
6．如图①②所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用200 N的力拉绳子的自由端。如果图①②中甲船在20 s内向右匀速移动了10 m，同时乙船向左移动了5 m，那么图①②中人拉绳子的功率分别为300W与200W。
①
②
(第6题)
【解析】 在图①中，甲船移动10 m，同时乙船向左移动了5 m，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为s1＝2×(10 m＋5 m)＝30m，人拉绳子做的功W1＝Fs1＝200 N×30 m＝6000 J，20 s内的功率P1＝＝＝300 W；在图②中，人站在岸边不动，甲船移动10 m，乙船向左移动了5 m，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离s2＝10 m＋2×5 m＝20 m，人拉绳子做的功W2＝Fs2＝200 N×20 m＝4000 J，20 s内的功率P2＝＝＝200 W。
7．下表为2018届某市初中毕业生升学体育集中考试项目的部分评分标准(男)，请读表后回答下列问题：
项目
分值
必测项目
选测项目
1000 m跑
100 m游泳(140 s)
50 m跑
立定跳远/m
1 min跳绳/次
掷实心球/m
篮球运球投篮/s
引体向上/个
10
3′25″
100米
7″1
2.46
180
9.80
20
10
9
3′35″
90米
7″3
2.38
170
9.20
24
9
8
3′45″
80米
7″5
2.30
160
8.60
32
8
7
3′55″
70米
7″7
2.22
150
8.00
38
7
6
4′05″
60米
7″9
2.14
140
7.40
43
6
(1)推铅球时，推出去的球离手后由于惯性，会继续向前运动。
(2)假如一名同学1000 m测试的平均速度为5 m/s，那么他能在这个必测项目上得满分吗？通过计算说明。
(3)一名体重为60 kg的男同学，每次跳绳离开地面5 cm(假设每次跳绳离开地面的高度相同)，如果他要在这个项目上得满分，那么跳绳时的功率至少要多大？
【解析】 (2)由v＝可得该同学跑1000 m所用时间t＝＝＝200 s＝3 min 20 s，由评分标准可知，这个必测项目得满分的时间至少为3 min 25 s，因3 min 20 s小于3 min 25 s，所以可以得满分。(3)跳绳时要克服自身重力做功，一次跳绳做的功W＝Gh＝mgh＝60 kg×10 N/kg×0.05 m＝30 J，他要在这个项目上得满分，由评分标准可知，他在1 min内至少跳绳180次，则他在1 min内克服重力做功W总＝30 J×180＝5400 J，跳绳时的功率至少为P＝＝90 W。
专题三 能的转化分析
8．两支蜡烛用木棒相连接，设法在其木棒中间插入一枚缝衣针，针的两端分别放在两个玻璃杯上，将两端同时点燃，发现蜡烛可以绕针轴上下来回摆动，如图所示。关于此装置，下列说法中，正确的是(C)
(第8题)
A．蜡烛燃烧过程中，化学能只转化为光能
B．该装置的转动，不能用杠杆平衡来解释
C．蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功
D．只将蜡烛的一端点燃，蜡烛也可以绕针轴上下来回摆动
【解析】 将两端同时点燃，在火焰的加热下会不断滴下蜡油，假设左边燃烧的速度快，那么左边很快就会变轻，于是右边下沉，因为火苗向上烧，所以下沉的一端蜡烛由于火焰烧烤而熔化较快，所以右边很快就变轻了，这样右边就翘起来，左边下沉，如此往复循环，装置就会上下来回摆动。只将蜡烛的一端点燃，这一侧蜡烛的重力越来越小，这一侧蜡烛只能向上翘，不是来回摆动。
9．如图所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开。不计空气阻力，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？
(第9题)
【解析】 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，由于轨道光滑，所以整个过程中机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，故a不可能；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以图线b的机械能大于A点的机械能，故b不可能；图线c的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍具有向右的速度，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c符合实际；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d不可能。
10．(2017·浙江绍兴)排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
(第10题)
(1)解释整个过程中能量是否守恒。
(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图所示，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。
导学号：60306037
【解析】 (1)整个过程中能量始终守恒。由于排球与空气摩擦、与地板碰撞过程中有一部分机械能转化成内能或转移出去，但这些能量的总和仍然保持不变。(2)排球接触地面后，受到重力和地面的弹力作用，开始时弹力小于重力，排球的重力势能转化成动能和弹性势能；到B点时，排球所受重力等于地面对排球的弹力，动能达到最大；从B点到形变最大；弹力大于重力，重力势能和动能全部转化为弹性势能。
11．如图甲所示，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。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。回答下列问题：
(第11题)
(1)0～t1这段时间内，说明小球的动能和重力势能变化及理由。
(2)说明弹性势能最大的时刻及理由。
导学号：60306038
【解析】 (1)由图乙可知，t1时刻，小球刚接触到弹簧，故0～t1过程中，小球质量不变，速度不断变大，高度不断降低，因不计能量损失，重力势能转化为动能，并且减小的重力势能等于增大的动能。(2)t2时刻，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大。
简单机械、功和能通常综合考查，能的转化是重点和难点，利用能的转化进行解释说理是一大难点，综合性较强。
专题一 简单机械
1．(2018·辽宁大连)在首艘国产航空母舰的建造过程中，需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物，其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是(B)
(第1题)
A. B. C. D.
【解析】 在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持力F为动力，重物对杠杆的拉力为阻力，大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为L－s，根据的平衡条件FL＝G(L－s)得，拉力F＝G－，由关系式知：右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系，且拉力随s的增大而减小，故B符合题意。
2．如图所示，用简单机械使重力都为150 N的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB＝2OA。
(第2题)
(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为F2>F1>F3。
(2)图乙中F2的大小为300 N。
(3)利用图丙的机械，把此物体匀速提高2 m，用时10 s，求拉力F3的功率为30 W。
【解析】 (1)由题知，不计摩擦、机械自重及绳重，图甲中OB＝2OA，根据杠杆平衡条件，所以F1＝G＝×150 N＝75 N；图乙中OB＝2OA，根据杠杆平衡条件，所以F2＝2G＝2×150 N＝300 N；图丙中，n＝3，F3＝G＝×150 N＝50 N。由以上分析可知，三者的大小关系为F2＞F1＞F3。(3)由图知，n＝3，则s＝3h＝3×2 m＝6 m，拉力做功W3＝F3s＝50 N×6 m＝300 J，拉力做功的功率P3＝＝＝30 W。
3．(2018·江苏扬州)某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103 ℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103 ℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
(第3题)
(1)画出使触点分开时B点受到的力和力臂。
(2)若用4 N的力按下开关，B端受到的阻力为1 N，则动力臂和阻力臂之比为1∶4，如果手按下的距离为0.5 cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是2 cm。
(3)用电饭锅烧水(在标准气压下)，水沸腾时不能(填“能”或“不能”)自动断电。
【解析】 (1)由题知，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，则使触点分开时B点受到的力是竖直向下的，由此画出B点受到的力，再由支点O作这个力的作用线的垂线段，即为其力臂L。(2)若用4 N的力按下开关，即动力FA＝4 N，B端受到的阻力FB＝1 N，由杠杆的平衡条件有FALA＝FBLB，所以动力臂和阻力臂之比＝＝＝。手按下开关时，B端上升的升高应等于永久磁体和感温磁体之间的距离，所以永久磁体和感温磁体之间的距离L＝hB＝4hA＝4×0.5 cm＝2 cm。(3)在标准大气压下水的沸点为100 ℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。
4．(2017·杭州模拟)古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10 m，所受重力为3000 N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10 m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5 min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)，则：
(第4题)
(1)比较F1、F2的大小关系：F1＞(填“＞”“＜”或“＝”)F2。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是250W。
导学号：60306036
【解析】 (1)杆即将离开水平位置，如解图①所示，
(第4题解)
AE＝OE，OA＝OD，由勾股定理，(OE)2＋(AE)2＝(OA)2，2OE2＝OA2＝(10 m)2，解得OE＝5 m。由杠杆平衡条件可得F1×OE＝G×OB，F1＝＝≈2121 N。把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如解图②所示，AE′＝5 m，OA＝10 m，由(OE′)2＋(AE′)2＝(OA)2，解得OE′＝5 m，因为(OC′)2＋(BC′)2＝(OB)2，BC′＝OB＝ m，所以OC′＝ m，根据杠杆平衡条件可得F2×OE′＝G×OC′，F2＝＝＝1500 N。所以F1＞F2。(2)士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离h＝OB·sin30°＝5 m×＝2.5 m，克服重力做功W＝Gh＝3000 N×2.5 m＝7500 J，由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即W总＝W＝7500 J，那么其平均功率P＝＝＝250 W。
专题二 功和功率
5．(2018·四川德阳)如图甲所示的铁块重为G＝4 N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F＝6 N的作用下向上运动时，速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为2N，4 s内拉力F做功是4.8J。
(第5题)
【解析】 由图乙可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f＝F－G＝6 N－4 N＝2 N。根据v＝可得，铁块在4 s内升高的距离s＝vt＝0.2 m/s×4 s＝0.8 m，因此拉力F做的功W＝Fs＝6 N×0.8 m＝4.8 J。
6．如图①②所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用200 N的力拉绳子的自由端。如果图①②中甲船在20 s内向右匀速移动了10 m，同时乙船向左移动了5 m，那么图①②中人拉绳子的功率分别为300W与200W。
①
②
(第6题)
【解析】 在图①中，甲船移动10 m，同时乙船向左移动了5 m，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为s1＝2×(10 m＋5 m)＝30m，人拉绳子做的功W1＝Fs1＝200 N×30 m＝6000 J，20 s内的功率P1＝＝＝300 W；在图②中，人站在岸边不动，甲船移动10 m，乙船向左移动了5 m，则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离s2＝10 m＋2×5 m＝20 m，人拉绳子做的功W2＝Fs2＝200 N×20 m＝4000 J，20 s内的功率P2＝＝＝200 W。
7．下表为2018届某市初中毕业生升学体育集中考试项目的部分评分标准(男)，请读表后回答下列问题：
项目
分值
必测项目
选测项目
1000 m跑
100 m游泳(140 s)
50 m跑
立定跳远/m
1 min跳绳/次
掷实心球/m
篮球运球投篮/s
引体向上/个
10
3′25″
100米
7″1
2.46
180
9.80
20
10
9
3′35″
90米
7″3
2.38
170
9.20
24
9
8
3′45″
80米
7″5
2.30
160
8.60
32
8
7
3′55″
70米
7″7
2.22
150
8.00
38
7
6
4′05″
60米
7″9
2.14
140
7.40
43
6
(1)推铅球时，推出去的球离手后由于惯性，会继续向前运动。
(2)假如一名同学1000 m测试的平均速度为5 m/s，那么他能在这个必测项目上得满分吗？通过计算说明。
(3)一名体重为60 kg的男同学，每次跳绳离开地面5 cm(假设每次跳绳离开地面的高度相同)，如果他要在这个项目上得满分，那么跳绳时的功率至少要多大？
【解析】 (2)由v＝可得该同学跑1000 m所用时间t＝＝＝200 s＝3 min 20 s，由评分标准可知，这个必测项目得满分的时间至少为3 min 25 s，因3 min 20 s小于3 min 25 s，所以可以得满分。(3)跳绳时要克服自身重力做功，一次跳绳做的功W＝Gh＝mgh＝60 kg×10 N/kg×0.05 m＝30 J，他要在这个项目上得满分，由评分标准可知，他在1 min内至少跳绳180次，则他在1 min内克服重力做功W总＝30 J×180＝5400 J，跳绳时的功率至少为P＝＝90 W。
专题三 能的转化分析
8．两支蜡烛用木棒相连接，设法在其木棒中间插入一枚缝衣针，针的两端分别放在两个玻璃杯上，将两端同时点燃，发现蜡烛可以绕针轴上下来回摆动，如图所示。关于此装置，下列说法中，正确的是(C)
(第8题)
A．蜡烛燃烧过程中，化学能只转化为光能
B．该装置的转动，不能用杠杆平衡来解释
C．蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功
D．只将蜡烛的一端点燃，蜡烛也可以绕针轴上下来回摆动
【解析】 将两端同时点燃，在火焰的加热下会不断滴下蜡油，假设左边燃烧的速度快，那么左边很快就会变轻，于是右边下沉，因为火苗向上烧，所以下沉的一端蜡烛由于火焰烧烤而熔化较快，所以右边很快就变轻了，这样右边就翘起来，左边下沉，如此往复循环，装置就会上下来回摆动。只将蜡烛的一端点燃，这一侧蜡烛的重力越来越小，这一侧蜡烛只能向上翘，不是来回摆动。
9．如图所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开。不计空气阻力，则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条？为什么？
(第9题)
【解析】 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，由于轨道光滑，所以整个过程中机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，故a不可能；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以图线b的机械能大于A点的机械能，故b不可能；图线c的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍具有向右的速度，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c符合实际；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d不可能。
10．(2017·浙江绍兴)排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
(第10题)
(1)解释整个过程中能量是否守恒。
(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图所示，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。
导学号：60306037
【解析】 (1)整个过程中能量始终守恒。由于排球与空气摩擦、与地板碰撞过程中有一部分机械能转化成内能或转移出去，但这些能量的总和仍然保持不变。(2)排球接触地面后，受到重力和地面的弹力作用，开始时弹力小于重力，排球的重力势能转化成动能和弹性势能；到B点时，排球所受重力等于地面对排球的弹力，动能达到最大；从B点到形变最大；弹力大于重力，重力势能和动能全部转化为弹性势能。
11．如图甲所示，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。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。回答下列问题：
(第11题)
(1)0～t1这段时间内，说明小球的动能和重力势能变化及理由。
(2)说明弹性势能最大的时刻及理由。
导学号：60306038
【解析】 (1)由图乙可知，t1时刻，小球刚接触到弹簧，故0～t1过程中，小球质量不变，速度不断变大，高度不断降低，因不计能量损失，重力势能转化为动能，并且减小的重力势能等于增大的动能。(2)t2时刻，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大。