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第十一章 功和机械能
第4课 时机械能及其转化
1．体积相同的铜球、铁球（ρ ＞ρ ）从距地面高度h的光滑斜面同时滚下，分别进入不同光滑轨道，
铜 铁
到达D点（铜球沿轨道ABED、铁球沿轨道ABCD，且两水平轨道足够长），斜面倾角相同，则下面说法错误
的是（ ）
A．铜球的机械能始终大于铁球的机械能
B．两球到达D点时的速度相同
C．两球同时到达D点
D．某段时间铁球的动能可能大于铜球的动能
2．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
3．如图甲所示，物体沿斜面从顶端下滑至底端。在某时间段，物体的动能E 随时间t的变化如图乙所示，
k
则下列说法正确的是（ ）A．物体的重力势能逐渐减少
B．物体下滑过程速度逐渐增大
C．物体的重力势能全部转化为动能
D．物体的机械能不变
4．如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不
系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑
空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．小球到达B点时受力平衡，其动能达到最大
B．从A点到C点小球的机械能守恒
C．小球在C点时受力平衡，速度为零
D．从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
5．如图，弹簧开始处于原长，在物体A由静止释放后下降的过程中（ ）
A．物体的动能与下降的距离成正比
B．物体重力势能的变化量与下降的距离成正比
C．弹簧的弹力势能与下降的距离成正比
D．物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小，后增大
6．如图所示，把一小球放在一碗沿a处放开，小球在碗内来回荡动，但第二次达到的高度比第一次低，第
三次比第二次低…这说明在这个过程中小球机械能在 ，从能量角度分析其原因是
。
7．阅读短文并回答下列问题。
蹦极
蹦极（Bungeejumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约
40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动
员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继
续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极
的全过程。
（1）蹦极运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中，是将运动员的重力势能转化为 能。（不
计空气阻力）
（2）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，运动员做 （选填“匀速”“加速”或“先加速
再减速”）运动。在速度最大时，运动员受到橡皮绳的弹力 （选填“大于”“小于”或“等
于”）运动员受到的重力。
（3）从高处落到最低点时，运动员的重力势能全部转化为 能。
8．如图所示，轨道ABC是光滑的，弹簧固定在水平轨道末端，钢球从斜面上端下滑到水平面压缩弹簧后又
被弹簧弹开。在钢球滚下到刚碰到弹簧的过程中， 能转化为 能；在钢球被弹开的过程中，
能转化为 能。
9．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将
弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系图象，如图（不计空气阻
力，弹簧始终发生弹性形变）
（1）b为曲线最高点，此时小球受到的重力 弹力。
（2）请写出b→c发生的能量转化过程 。
10．（1）篮球从高处自由落下撞击地面后再上升的过程中（不计空气阻力），篮球具有的能量形式是
。
（2）投掷出去的篮球在空中能继续飞行，这是由于篮球的 ；篮球在飞行中运动方向不断改变，
这是因为篮球受到 的作用。
（3）两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮
球的重力势能，下列说法正确的是
A．落在a处的大 B．落在b处的大
C．两个一样大 D．无法比较大小。
11．如图所示，将一卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将橡皮筋套在开口边，将卡片反扣在桌面上，
用力往下压平卡片，使橡皮筋伸长，迅速松手后，看到的现象是 ，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 ，因此它具有弹性势能。如果增大卡片上两开口的距离，压平卡片松手
后，卡片跳起的高度将 （“增加”、“不变”或“减小”）。卡片跳起时将橡皮筋的
能首先转化为卡片的 能，然后转化为卡片的 能。
12．“蹦极”是当前在青年人中流行的一种惊险、刺激运动。跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等
处，从几十米高处跳下的一种极限运动。如图所示是某运动员做蹦极运动的v﹣t图象（忽略空气阻力），
规定运动员速度方向向下为正，由该图象可知在时间0﹣t 内运动员 能转化为 能，
1
时刻弹性绳的弹性势能最大，此时运动员的动能为 J， 时刻运动员受到的重力等于弹
性绳的拉力， 时刻运动员再次达到最高点。
13．阅读短文，回答问题：
人造地球卫星
人造地球卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。
许多同步卫星沿椭圆形轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远
地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力。
人造卫星可以给我们发回很多宝贵的资料，在气象、军事、广播等方面给人们带来了极大方便。人造卫星
的工作是靠太阳能电池来提供电能的。
（1）人造卫星在点火加速阶段机械能 ，在绕地球运行时机械能 。（选填“增大”、
“减小”或“不变”）
（2）卫星从近地点运行到远地点的过程中运动状态 （选填“不断改变”或“保持不变”），
相对于地面是 （选填“运动”或“静止”），卫星的 动 能转化为 能。
（3）人造卫星运用了一种新能源是 。
14．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道的C处。小球从A点由静止开始下滑的过程中，
能转化为 能；在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中， 能转化成 能。（选填“动
能”、“重力势能”或“弹性势能”）15．如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处
由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升
到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t
变化的图象如图所示，不计空气阻力。
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 （守恒/不守恒）
（2）小球动能最小的时刻是 状态（平衡/非平衡）
（3）在t～t 这段时间内，小球的动能 （先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减
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小）
