人教版物理八下第十一章重点专题十三:动能和势能的转化
1.(2021春?蓬江区校级月考)如图所示,一小球由细线吊着在AC间自由摆动,不计空气阻力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.小球由B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
B.小球在A点和B点,所受重力的方向不相同
C.当小球刚好摆动到C点时,假如所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
D.小球由A点到B点的过程中速度加快,是因为受力运动状态发生改变
2.(2020秋?锡山区期末)如图所示,是小明做一个“魔罐”,他在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面,下列说法正确的是( )
A.罐子滚下后会返回,可能滚上斜面
B.罐子从斜面滚下的过程中,机械能的总量保持不变
C.罐子从斜面往下滚动时,重力势能全部转化为动能
D.罐子在水平面返回过程中,动能转化为弹性势能
3.(2020秋?秦淮区期末)如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球由静止开始从a点经最低点b运动至c点,下列分析正确的是( )
A.小球在a、b两点的机械能相等
B.从b到c的过程,小球的动能增大
C.从a到c的过程中,小球的机械能保持不变
D.从a到b的过程中,小球的动能转化为重力势能
4.(2020秋?沭阳县期末)避险车道是在长且陡的下坡路段,行车道外侧增设的供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是( )
A.小石子可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B.失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少
C.失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能
D.从汽车驶上避险车道起,到车在避险车道上停下来,车的机械能减小
5.(2020秋?南陵县期末)为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,为沿线国家提供服务。下列关于人造卫星说法中,正确的是( )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
6.(2021春?陆川县月考)如图所示,光滑无摩擦的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过右侧等高点B后达最高点C,下列分析正确的是( )
A.小球在A点的动能大于在B点的动能
B.小球在C点时的重力势能最小
C.小球在A、B、C三点的机械能相同
D.小球从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
7.(2020春?岳池县期末)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是( )
A.下降过程中动能转化为重力势能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
8.(2020春?番禺区校级月考)如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力。仅有动能和势能互相转化,则( )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在D处的机械能大于在A处的机械能
C.小球在B处的动能小于在C处的动能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
9.(2020秋?阜平县期中)如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A.小球越跳越低,说明小球在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.小球最终会静止,这说明小球具有的机械能凭空消失了
D.所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律
10.(2020秋?南京期中)将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.皮球落地后又弹起,在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B.如图乙所示,能反映皮球在空中的动能E随时间t变化的关系
C.若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D.皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等
11.(2020?南湖区二模)蹦床运动有“空中芭蕾”之称,运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是( )
A.离开蹦床后的速度是先变大后变小
B.从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C.从接触蹦床至到达最低点,只有人的动能转化为蹦床的弹性势能
D.后一次比前一次“蹦”得更高,一定是做了功
12.(2020秋?越秀区校级月考)掷实心球是徐州市的中考体育项目之一,掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球( )
A.在b处动能为零
B.在d处动能为零
C.在a、b、c三处机械能相等
D.在a处重力势能最小
13.(2020春?兖州区期末)如图所示,是体能测试中掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是( )
A.实心球离开手后继续前进,是由于受到惯性的作用
B.实心球在b点时,处于平衡状态
C.在实心球从b点运动到c点的过程中,动能转化为重力势能
D.实心球从a点运动到c点的过程中,重力做了功
14.(2020?滁州二模)如图所示是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时( )
A.小球的运动状态保持不变
B.小球在C点的机械能和B点的机械能可能相等
C.小球从最高点落下时,重力势能全部转化为小球的动能
D.小球在C点的机械能可能为90J
15.(2020?中山区二模)如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,若整个过程中不计能量损耗,下列说法正确的是( )
A.从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh
C.小球到达B点时,小球的重力大于弹簧的弹力,所以小球继续下落
D.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力
16.(2020?舟山)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
17.(2020?芝罘区一模)蹦极(BungeeJumping)是新兴的一项非常刺激的户外休闲活动,如图,游戏者将一极有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中O点是游戏者开始的位置,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者挂在弹性绳下静止时绳下端的位置,c点是他所到达的最低点的位置,下列说法中错误的是( )(不考虑空气阻力)
A.Oa段只是人的重力势能和动能之间在相互转化
B.b点人的动能最大
C.a→b段人的重力势能减小,只转化为橡皮绳的弹性势能
D.b→c段是人的重力势能和人的动能转化为橡皮绳的弹性势能
18.(2020?杭州模拟)如图,轻弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球( )
A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.运动至O点时,动能最大
C.运动至最高点,小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
19.(2019秋?萧山区期末)弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,其中b是弹簧处在原长的状态,针对此过程分析正确的是( )
A.a→b,小金的机械能不断增加,在b时动能最大
B.b→c,弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C.在a状态时弹簧的弹性势能最大,人的动能最小
D.在c状态时小金受力平衡,故速度为零
20.(2020?东胜区二模)小红在操场上将皮球斜向上抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a.c两点处于同一高度。则下列判断正确的是( )
A.b点重力势能最大
B.a、c 两点的动能相等
C.d点的机械能小于e点
D.b点到d点的过程中动能转化为重力势能
人教版物理八下第十一章重点专题十三:动能和势能的转化
参考答案
1.(2021春?蓬江区校级月考)如图所示,一小球由细线吊着在AC间自由摆动,不计空气阻力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.小球由B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
B.小球在A点和B点,所受重力的方向不相同
C.当小球刚好摆动到C点时,假如所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
D.小球由A点到B点的过程中速度加快,是因为受力运动状态发生改变
【解答】解:
A、小球由B点到C点的过程中,质量不变、速度减小、高度增大,则小球的动能减小,重力势能增大,所以,在此过程中动能转化为重力势能,故A错误;
B、小球在A点和B点时,受到的重力的方向相同,都是竖直向下的。故B错误;
C、当小球刚好摆到C点时,速度为零,假如所有力突然都消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故C错误;
D、小球由A点到B点的过程中速度加快,是因为受到重力的作用,其运动状态发生改变,故D正确。
故选:D。
2.(2020秋?锡山区期末)如图所示,是小明做一个“魔罐”,他在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面,下列说法正确的是( )
A.罐子滚下后会返回,可能滚上斜面
B.罐子从斜面滚下的过程中,机械能的总量保持不变
C.罐子从斜面往下滚动时,重力势能全部转化为动能
D.罐子在水平面返回过程中,动能转化为弹性势能
【解答】解:
A、罐子滚下后,由于橡皮筋具有弹性势能,橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能,使的罐子沿斜面向上运动,所以可能滚上斜面,故A正确;
BC、罐子从不太陡的斜面上滚下,罐子的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,同时橡皮筋发生弹性形变,弹性势能变大,在运动过程中,由于存在摩擦力,一部分机械能会转化为内能,机械能减小,即重力势能转化为动能、弹性势能、内能,故BC错误;
D、罐子在水平面返回过程中,弹性势能转化为动能,故D错误。
故选:A。
3.(2020秋?秦淮区期末)如图,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球由静止开始从a点经最低点b运动至c点,下列分析正确的是( )
A.小球在a、b两点的机械能相等
B.从b到c的过程,小球的动能增大
C.从a到c的过程中,小球的机械能保持不变
D.从a到b的过程中,小球的动能转化为重力势能
【解答】解:AD、从a到b的过程中,小球质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减少,动能增大,属于重力势能转化为动能;由于ab轨道是光滑的,则机械能守恒,即小球在a、b两点的机械能相等,故A正确,D错误;
B、小球从a运动到b动能增大;从b运动到c动能减小,则在b点处小球动能最大,故B错误;
C、小球从b到c的过程中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的动能减小,从a到c的过程中,小球的机械能变小,故C错误;
故选:A。
4.(2020秋?沭阳县期末)避险车道是在长且陡的下坡路段,行车道外侧增设的供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是( )
A.小石子可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B.失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少
C.失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能
D.从汽车驶上避险车道起,到车在避险车道上停下来,车的机械能减小
【解答】解:
A、小石子表面较粗糙,在压力不变的情况下,可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力,故A正确;
B、失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,质量不变,所以动能减少,故B正确;
C、失控车辆撞击废旧轮胎时,轮胎会发生弹性形变,具有弹性势能,即将动能转化成弹性势能,故C错误;
D、从汽车驶上避险车道起,到车在避险车道上停下来,由于汽车受到摩擦力的作用,克服摩擦做功,车的机械能转化为内能,所以车的机械能减小,故D正确。
故选:C。
5.(2020秋?南陵县期末)为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,为沿线国家提供服务。下列关于人造卫星说法中,正确的是( )
A.卫星在近地点时,动能最大,机械能最大
B.卫星在远地点时,势能最大,机械能最大
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能,机械能不变
【解答】解:A.卫星在近地点时,高度最低,重力势能最小,故动能是最大,在太空中,机械能是守恒的,故A选项错误;
B.卫星在远地点时,势能最大,动能最小,在太空中,机械能是守恒的,故B选项错误;
C.卫星从近地点向远地点运行时,动能减小,重力势能变大,故是动能转化为重力势能,故C选项正确。
D.卫星从远地点向近地点运行时,重力势能能减小,动势能变大,故是重力势能转化为动能,机械能守恒,故D选项错误。
故选:C。
6.(2021春?陆川县月考)如图所示,光滑无摩擦的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过右侧等高点B后达最高点C,下列分析正确的是( )
A.小球在A点的动能大于在B点的动能
B.小球在C点时的重力势能最小
C.小球在A、B、C三点的机械能相同
D.小球从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
【解答】解:小球在光滑无摩擦的弧形轨道内机械能守恒,动能与重力势能相互转化:
A.由于AB点高度相同,重力势能相同,则小球在A点的动能等于在B点的动能,故A错误;
B.小球在C点时的高度最大,其重力势能最大,故B错误;
C.小球在光滑无摩擦的弧形轨道内机械能守恒,则在A、B、C三点的机械能相同,故C正确;
D.小球从B点到C点的过程中,高度增大,速度减小,其动能转化为重力势能,故D错误。
故选:C。
7.(2020春?岳池县期末)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是( )
A.下降过程中动能转化为重力势能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
【解答】解:
AB、滚摆下降时,质量不变,速度变大,高度减小,即动能变大,重力势能减小,将重力势能转化为动能;由于存在摩擦,故一部分重力势能转化内能,减少的重力势能大于增加的动能;故AB错误;
C、滚摆上升时,由于存在摩擦,故一部分动能转化内能,减少的动能大于增加的重力势能,故C错误;
D、上升的最大高度逐渐降低,说明机械能转化为其他形式的能,故机械能不守恒,故D正确。
故选:D。
8.(2020春?番禺区校级月考)如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力。仅有动能和势能互相转化,则( )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在D处的机械能大于在A处的机械能
C.小球在B处的动能小于在C处的动能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【解答】解:整个过程中小球的质量不变。
A、由题意可知小球在A处静止,速度为0、动能为0;忽略空气阻力和摩擦力,到D处时小球还有一定的速度,其动能不为0,所以小球在A处的动能小于在D处的动能,故A错误;
BD、忽略空气阻力和摩擦力,整个运动过程中,小球的机械能守恒,所以小球在各处的机械能是相等的,故B错误,D正确。
C、由前面解答可知,小球在B处的机械能等于小球在C处的机械能,而B的位置低于C的位置,所以小球在B点的重力势能较小,因此,小球在B处的动能大于在C处的动能,故C错误。
故选:D。
9.(2020秋?阜平县期中)如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A.小球越跳越低,说明小球在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.小球最终会静止,这说明小球具有的机械能凭空消失了
D.所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律
【解答】解:
AB、由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,但能量的总量是守恒的,故AB错误;
C、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,故C错误;
D、根据能量守恒定律可知,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律,故D正确。
故选:D。
10.(2020秋?南京期中)将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.皮球落地后又弹起,在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B.如图乙所示,能反映皮球在空中的动能E随时间t变化的关系
C.若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D.皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等
【解答】解:
A、由图可知,皮球在弹起的过程中,高度越来越小,机械能越来越小,这说明皮球在运动的过程中,皮球克服摩擦做功,机械能转化为内能,皮球落地后又弹起,在此过程中只发生动能和势能、内能的相互转化,故A错误;
B、皮球向下运动的过程中,速度变大,动能越大,弹起的过程中,速度先变大后变小,动能先变大后变小,由于皮球在运动的过程中的机械能变小,则皮球在最低点时的动能会变小,所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系,故B正确;
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应皮球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大。在A点与在B点皮球的动能与重力势能都为零,又因为皮球在A点机械能大于B点机械能,故皮球在A点的弹性势能大于在B点的弹性势能,故在A点的圆斑要大于在B点的圆斑,故C错误;
D、每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在C点的机械能大于在D点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在CD两点高度相同则重力势能相同,所以在C点的动能大于在D点的动能,故D错误。
故选:B。
11.(2020?南湖区二模)蹦床运动有“空中芭蕾”之称,运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运动员的叙述正确的是( )
A.离开蹦床后的速度是先变大后变小
B.从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大
C.从接触蹦床至到达最低点,只有人的动能转化为蹦床的弹性势能
D.后一次比前一次“蹦”得更高,一定是做了功
【解答】解:
A、离开蹦床后,人在空中受到竖直向下的重力的作用而做减速运动,速度会变小,故A错误;
B、从最高点下落时,重力势能转化为动能,动能变大,速度变大,接触到蹦床后,开始蹦床竖直向上的弹力要小于重力,人做加速运动,当弹力等于重力时,速度最大,继续下落时,弹力大于重力,人做减速运动,直到速度为0,即人从最高点到落到蹦床最低点时速度先变大后变小,故B错误;
C、从接触蹦床至到达最低点,人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能,故C错误;
D、后一次比前一次“蹦”得更高,说明人对蹦床做了功,使得蹦床的弹性势能变大,人的机械能变大,故D正确。
故选:D。
12.(2020秋?越秀区校级月考)掷实心球是徐州市的中考体育项目之一,掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球( )
A.在b处动能为零
B.在d处动能为零
C.在a、b、c三处机械能相等
D.在a处重力势能最小
【解答】解:
A、据图可知,球在b点时仍有水平向前的速度,所以此时的动能不是零,故A错误;
B、据图可知,球达到d点后没有静止,仍然向前滚动,所以在d处动能不是零,故B错误;
C、不计空气阻力,则球在空中运动时的机械能是守恒的,在a、b、c三处的机械能相等,故C正确;
D、重力势能的大小与物体的质量、高度有关,据图可知,d、e两点高度最小,重力势能最小,故D错误;
故选:C。
13.(2020春?兖州区期末)如图所示,是体能测试中掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是( )
A.实心球离开手后继续前进,是由于受到惯性的作用
B.实心球在b点时,处于平衡状态
C.在实心球从b点运动到c点的过程中,动能转化为重力势能
D.实心球从a点运动到c点的过程中,重力做了功
【解答】解:A、实心球离开手后继续前进,是由于球具有惯性,而不能说是受到惯性的作用,因为惯性不是力,故A错误;
B、实心球在b点时,不是静止也不是匀速直线运动,所以不是处于平衡状态,故B错误;
C、在实心球从b点运动到c点的过程中,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D、实心球从a点运动到c点的过程中,实心球在重力的方向上通过了一定的距离,所以重力做了功,故D正确。
故选:D。
14.(2020?滁州二模)如图所示是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时( )
A.小球的运动状态保持不变
B.小球在C点的机械能和B点的机械能可能相等
C.小球从最高点落下时,重力势能全部转化为小球的动能
D.小球在C点的机械能可能为90J
【解答】解:
A、由图可知,小球在运动的过程中,运动的方向和速度都发生了变化,所以运动状态是改变的,故A错误;
B、根据题意可知,小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,即机械能减小了,所以机械能是不守恒的,由于阻力的作用,小球在运动过程中,机械能会逐渐减小,所以小球在C点的机械能和B点的机械能不可能相等,故B错误;
C、由于机械能不守恒,所以小球从最高点落下时,重力势能大部分转化为小球的动能,还有一部分转化为内能,故C错误;
D、小球由A到B的过程中,弹跳的高度大于由B到C过程中的高度,小球弹跳的越高克服空气阻力做功越多,机械能损失越多,小球由A到B的过程中机械能减少了20J,小球由B到C的过程中机械能的损失应小于20J,所以小球由B点运动到C点时,其机械能可能为90J,故D正确。
故选:D。
15.(2020?中山区二模)如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,若整个过程中不计能量损耗,下列说法正确的是( )
A.从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
B.在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh
C.小球到达B点时,小球的重力大于弹簧的弹力,所以小球继续下落
D.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力
【解答】解:A、从A位置到B位置的过程中,铁球的重力势能转化成铁球的动能和弹簧的弹性势能;故A错误;
B、铁球在A位置时具有重力势能、动能为零,弹簧无弹性势能,铁球在B位置时具有重力势能、弹簧具有弹性势能,由A位置到C位置的过程中,不计能量损失,由机械能守恒可得,在此过程中弹簧的弹性势能增加量等于铁球重力势能的减少量,其大小为Gh;故B正确;
C、铁球到达B位置的瞬间,速度达到最大,此时为弹簧的原长,重力和弹力是一对平衡力,二者大小相等;故C错误;
D、铁球在C位置受力不平衡,在弹力的作用下有向上运动的趋势,从B位置到C位置的过程中,铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力;故D错误。
故选:B。
16.(2020?舟山)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
【解答】解:乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,由于高度和速度都相同,则机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,速度相同。
故选:D。
17.(2020?芝罘区一模)蹦极(BungeeJumping)是新兴的一项非常刺激的户外休闲活动,如图,游戏者将一极有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中O点是游戏者开始的位置,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者挂在弹性绳下静止时绳下端的位置,c点是他所到达的最低点的位置,下列说法中错误的是( )(不考虑空气阻力)
A.Oa段只是人的重力势能和动能之间在相互转化
B.b点人的动能最大
C.a→b段人的重力势能减小,只转化为橡皮绳的弹性势能
D.b→c段是人的重力势能和人的动能转化为橡皮绳的弹性势能
【解答】解:
A、Oa段,人的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,橡皮绳没有发生弹性形变,由于不存在空气阻力,则人的重力势能会转化为动能,故A正确;
B、人在向下运动的过程中,受到重力的作用,人会向下做加速运动,经过a后,弹力逐渐变大,弹力小于重力,则重力和弹力的合力逐渐减小,人仍然做加速运动,在b点时,重力等于弹力,此时人的速度最大,动能最大,故B正确;
C、a→b段人的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,橡皮绳发生弹性形变,则重力势能转化为橡皮绳的弹性势能和人的动能,故C错误;
D、b→c段,橡皮绳发生弹性形变,则人的重力势能和人的动能转化为橡皮绳的弹性势能,故D正确;
本题选错误的;
故选:C。
18.(2020?杭州模拟)如图,轻弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球( )
A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.运动至O点时,动能最大
C.运动至最高点,小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
【解答】解:A、小球在最高点时只受重力作用,受非平衡力作用,故A错误;
B、C、小球在从A点向上运动到O点的过程中,受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的弹力,开始向上运动时,弹力大于重力,小球所受合力方向向上,速度不断增大,弹力等于重力时,速度达到最大值,此时动能最大,越过平衡位置时,重力大于弹力,合力向下,速度减小,故运动至O点时,动能不是最大,故B错误;
从A点释放,弹性势能转化为小球的动能和重力势能,小球离开弹簧继续运动,动能转化为重力势能,到达最高点,只具有重力势能。小球和弹簧组成的系统机械能守恒,所以整个过程中,重力势能的增加量等于弹性势能的减小量,故C正确;
D、从O点向上运动过程中,小球的质量不变,速度变小,同时高度升高,故动能减小,重力势能增加,所以动能转化为重力势能。故D错误。
故选:C。
19.(2019秋?萧山区期末)弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,其中b是弹簧处在原长的状态,针对此过程分析正确的是( )
A.a→b,小金的机械能不断增加,在b时动能最大
B.b→c,弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C.在a状态时弹簧的弹性势能最大,人的动能最小
D.在c状态时小金受力平衡,故速度为零
【解答】解:
A、a→b的过程中,弹簧的形变程度减小,弹簧的弹性势能减小,弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能,故小金的机械能不断增加;
开始一段时间内,弹簧的形变量较大,向上的弹力大于向下的重力,小金做加速运动;随着弹簧形变量的减小,弹力减小,当弹力等于重力时,小金的速度达到最大,此时动能最大;弹力继续减小,当向上的弹力小于向下的重力时,小金做减速运动;
所以,a→b的过程中,小金先加速后减速,在b状态时速度并不是最大,此时弹簧恢复到原长,无弹力,人只受重力作用,处于减速阶段,故在b时动能不是最大,故A错误。
B、b→c的过程中,即人离开地面上升的过程,小金的速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,所以该过程中是动能转化为人的重力势能,故B错误。
C、a是最低位置,此时弹簧的形变程度最大,所以在a状态时弹簧的弹性势能最大;此时人的速度为零,其动能最小,故C正确。
D、在c状态时,小金只受到重力作用,受力不平衡,故D错误。
故选:C。
20.(2020?东胜区二模)小红在操场上将皮球斜向上抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a.c两点处于同一高度。则下列判断正确的是( )
A.b点重力势能最大
B.a、c 两点的动能相等
C.d点的机械能小于e点
D.b点到d点的过程中动能转化为重力势能
【解答】解:A、由图可知,b点的高度最高,重力势能最大,A正确;
B、从能量转化的角度分析,当球离开手后的运动过程中,由于存在阻力会使得一部分机械能损失掉,a、c点的高度相同,重力势能相同,a点的机械能大于c点的机械能,故a点的动能大,B错误;
C、皮球由d点到e点时,由于受到阻力作用会损失掉一部分机械能,故机械能减小,d点的机械能大于e点,C错误;
D、b点到d点的过程中重力势能转化为动能和内能,D错误。
故选:A。