機械能及其轉化

1．如圖11－4－11所示是蹦床運動，運動員從高處下落過程中________能轉化為動能；與蹦床接觸后，床面發生彈性形變，運動員的動能轉化為蹦床的_______勢能。

圖11－4－11

圖11－4－12

2．如圖11－4－12所示是某球員傳球時足球的一段運動軌跡，其中足球在A點時的重力勢能________(選填“大于”“小于”或“等于”)在B點時的重力勢能。若不計空氣阻力，足球在上升的過程中，動能轉化為________能。

3．下列情景屬于重力勢能轉化為動能的是()

A．運動員把彎弓拉開將箭射出

B．跳水運動員從空中下落

C．運動員騎自行車沖向坡頂

D．跳傘運動員勻速下落

4．“神舟十一號”返回艙在距離地面一定高度時，需要打開降落傘減速，以便安全著陸。在返回艙減速下降的過程中()

A．動能不變，勢能減小，機械能不變

B．動能不變，勢能減小，機械能減小

C．動能減小，勢能減小，機械能減小

D．動能增大，勢能減小，機械能不變

5．下列物體機械能總量不發生改變的是()

A．從光滑斜面滑下來的木塊

B．從最高點落到蹦床最低點的過程中的蹦床運動員

C．水平路面上勻速行駛的正在灑水的灑水車

D．草地上自由滾動的足球

6．如圖11－4－13所示是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設計方案圖，與站臺連接的軌道有一定坡度，從節能的角度分析，這樣的設計可以讓列車無動力滑行進站時將________能轉化為________能儲存起來，此過程中機械能總量________。

圖11－4－13

7．人造衛星繞地球沿橢圓軌道運動，如圖11－4－14所示。近地點為離地球中心最近的點，遠地點為離地球中心最遠的點。下列說法中正確的是()

圖11－4－14

A．在近地點時，衛星勢能最大

B．在遠地點時，衛星動能最大

C．衛星從近地點向遠地點運動的過程中，勢能轉化為動能

D．衛星從遠地點向近地點運動的過程中，勢能轉化為動能

8．如圖11－4－15所示，小球由A→B→C→B→A……擺動，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是()

圖11－4－15

A．小球在A點具有最大動能

B．小球在B點勢能最大

C．小球從A擺到B的過程中，動能轉化為勢能

D．小球從B擺到C的過程中，機械能不變

9．擲實心球是某市的中考體育加試項目之一。擲出去的實心球從a處出手后，在空中運動的軌跡如圖11－4－16所示，球最終停在水平地面e點處(不計空氣阻力)。則實心球()

圖11－4－16

A．在a處重力勢能最小

B．在b處動能為零

C．在a、b、c三處的機械能相等

D．在d處動能為零

10．如圖11－4－17所示，材質均勻的弧形軌道固定在豎直平面，將小球置于軌道的頂端A點，小球具有的機械能為100

J。讓小球從A點由靜止開始滾動，到右側所能達到的最高位置B點時，具有的機械能為80

J，隨即小球向左側滾動，當滾動到左側所能達到的最高位置時，它具有的機械能可能是(不計空氣阻力)()

A．80

J

B．70

J

C．60

J

D．50

J

圖11－4－17

圖11－4－18

11．我國優勢項目自由式滑雪在國際比賽中屢獲殊榮。某次比賽過程中運動員的軌跡如圖11－4－18所示，不計空氣阻力，下列說法中正確的是()

A．從a點向b點運動的過程中，機械能一直不變

B．在a點和c點速度都為零，因此重力勢能相等

C．從a點到e點的過程中，機械能先增大后減小

D．從c點下落到d點過程中，重力勢能轉化為動能

12．如圖11－4－19所示的滾擺，當滾擺從最高點向下運動時，滾擺的________能轉化為________能；當滾擺從最低點向上運動，滾擺的________能轉化為________能。滾擺在運動過程中，上升的最大高度總是逐漸降低，產生此現象的原因是：______________________________。若不計摩擦等阻力，滾擺在運動過程中，上升的最大高度________(選填“會”或“不會”)降低。

圖11－4－19

13．如圖11－4－20所示是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：將橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個鉤碼。當你將“魔罐”在水平地面上滾出后，它能自動滾回來的原因是________能轉化為________能；“魔罐”滾回來后不能回到原拋出點的位置，主要原因是________________________________________。

圖11－4－20

14．如圖11－4－21所示，彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在光滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b是彈簧原長時小球的位置，c是小球到達最右端的位置。則小球從a運動到c的過程中，在________(選填“a”“b”或“c”)位置機械能最大；從b到c的過程中，小球的動能轉化為彈簧的____________。

圖11－4－21

15．“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運動項目，如圖11－4－22所示。一根彈性橡皮繩，一端系住人的腰部，另一端系于跳臺O點，當人下落至圖中A點時，橡皮繩剛好被伸直；C點是游戲者所能達到的最低點，此時人的速度為0；當人下落至圖中B點時，橡皮繩對人的拉力與人受到的重力大小相等，此時人的速度最大。對于游戲者離開跳臺到最低點的過程中(不考慮空氣阻力)。

圖11－4－22

(1)游戲者到達A點前，減小的重力勢能全部轉化為________能。

(2)游戲者從A點向B點運動的過程中，減小的重力勢能轉化為________能和________能，且游戲者到達B點時，游戲者的動能增加到最________值。

(3)游戲者從B點向C點運動的過程中，重力勢能和動能都轉化為____________能。

詳析

1．重力勢　彈性

2．小于　重力勢

3．B　4.C

5．A　[解析]

從光滑斜面滑下來的木塊，由于沒有摩擦力，所以木塊的機械能是守恒的；蹦床運動員從最高點落到蹦床最低點的過程中，由于要克服空氣阻力做功，人接觸蹦床后要克服蹦床的彈力做功，所以運動員的機械能會減少；勻速行駛的灑水車在灑水時，其質量減小，速度不變，動能減少，其機械能減??；草地上自由滾動的足球，由于受到草地的摩擦力的作用，動能逐漸減小，其機械能減少。

6．動　重力勢　減少　[解析]

列車在運動的過程中克服摩擦做功，所以機械能會減少。

7．D

8．D　[解析]

A點是最高點，速度為零，即動能為零，重力勢能最大，故A錯誤；B點高度最低，故此時重力勢能最小，故B錯誤；從A到B的過程中，物體的高度降低，速度增大，即重力勢能減小，動能增大，故重力勢能轉化為動能，故C錯誤；小球從B到C的過程中，不計空氣阻力，機械能是守恒的，故D正確。

9．C

10．B　[解析]

由題可知，小球在與軌道摩擦的過程中，其機械能轉化為內能，機械能逐漸減少。不計空氣阻力，小球從A點到達B點時，機械能從100

J減少為80

J，減少了20

J。而從B點再到達左側所能達到的最高位置時，其通過的軌道的長度應該比第一次短，所以機械能減少的大小應該小于20

J，即最有可能是70

J。

11．D　[解析]

從a點下滑到b點過程中，由于滑雪板與雪間存在摩擦力，機械能減小，故A錯誤；在a點和c點高度不同，所以，重力勢能不同，同時，c點在水平方向上速度不為零，故B錯誤；從a點下滑到e點過程中，由于滑雪板與雪間存在摩擦力，機械能一直減小，故C錯誤；從c點下落到d點過程中，重力勢能轉化為動能，故D正確。

12．重力勢　動　動　重力勢　由于摩擦阻力，使機械能總量減少　不會

13．彈性勢　動　克服摩擦做功，機械能減少

14．b　彈性勢能　[解析]

由題意可知，小球從a運動到b的過程中，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，到達b點時，彈簧恢復原狀，不計摩擦阻力，其彈性勢能全部轉化為小球的動能；再從b運動到c時，彈簧被拉伸，小球的動能再逐漸轉化為彈簧的彈性勢能，小球的機械能會變小。因此，在b點時小球的機械能最大。

15．(1)動(2)動　彈性勢　大(3)彈性勢

[解析]

弄清運動過程是解題的關鍵。游戲者通過A點后，繩子逐漸被拉長，具有彈性勢能，產生彈力，當彈力小于游戲者的重力時，游戲者加速下落，動能增加；當彈力大于游戲者的重力時，游戲者減速下落，動能減?。划斢螒蛘叩竭_C點時，速度為零，動能為零。