【期末冲刺】考点过关训练：机械能

机械能总题数答对题数正确率TOP榜251．如图所示，小球在一定高度由静止落下，接触弹簧后再被弹起，每次弹起的高度都低于落下时的高度。则小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩到最低点时，下列图像能反应小球的动能或弹簧的弹性势能随时间变化的是（）A．B．C．D．2.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小科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.

在a状态时，弹簧的弹性势能最大B.

在b状态时，小科的动能达到最大

C.

b→c，弹簧的弹性势能转化为小科的重力势能D.

a→b，小科的机械能保持不变3．水运动员在长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时受力平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，下列说法中正确的是（）A．A点为跳板在整个跳水过程中的最高点B．从C到A的过程中跳板和人的总机械能守恒C．从C到A的过程中，运动员的速度持续增加D．运动员离开跳板起跳后，只发生动能和重力势能的相互转化4．2020年1月27日，科比不幸遭遇直升机事故，他竭尽全力的追求精神激励了很多人勇往直前。如图是科比在比赛中的情景，下面说法不正确的是（不计空气阻力）（）A．科比腾空投篮时，受到平衡力的作用B．篮球下落刚接触地面时，速度最大，动能最大C．传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球是静止的5.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Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（

）A.

受到的弹力始终不变

B.

运动过程动能一直增大

C.

运动过程机械能不变

D.

在b点时重力等于弹力6．下列有关如图所示四幅图的点中（不计摩擦），分析错误的是（）A．图甲中，起跳离开地面后，人只受到重力的作用B．图乙中，在下降过程中，滚摆的动能逐渐减小C．图丙中，卫星在近地点的速度最大D．图丁中，小球运动到③位置时速度不为零7．如图是一个光滑的轨道。某只小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到（

）A．a点 B．b点 C．c点 D．d点8．如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，N点是弹簧自然伸长的位置。斜面与水平面光滑，忽略空气阻力。当物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后若又返回到P点。则下列描述错误的是（

）A．物块从M向P运动过程中，机械能减少B．物块从N向M运动过程中，动能不变C．物块从P向M运动过程中，重力势能减少D．弹簧被压缩最短时，弹簧的弹性势能最大9．如图所示，将系在细线下的小球拿至点，然后由静止释放，小球将在、两点之间往复摆动，如果不考虑空气对小球的阻力，下列分析中正确的是（）A．小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用B．当小球摆至点时，如果细线突然断裂，小球将竖直下落C．当小球摆至点时，如果小球所受的力同时消失，小球将静止在位置D．小球摆动过程中，随着小球位置的改变小球所受重力的大小和方向也随之改变10.滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,

最有可能滑到滑台C处的是（

）A.

B.

C.

D.

11．如图甲为蹦极运动过程示意图，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。运动时，跳跃者受到绳子拉力的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者（）A．重力大小为 B．时刻弹性势能最小C．时刻动能最大 D．时刻重力势能最小12.木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是(

)A.

B点的动能可能等于D点的动能

B.

B点的动能不可能等于A点的动能

C.

D点与A点相比，机械能不变

D.

A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能13．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（）A．在b、d两点动能相等 B．从b到c的过程机械能减少C．在a、d两点动能一定相等 D．从c到d的过程重力势能减少14.一端封闭的两个完全相同的玻璃管(如右图所示)，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从Ｏ处静止释放，下落到Ｐ处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从○处到P处的下落情况，则小球（

）A.

重力势能变化量不相同

B.

获得的动能相同

C.

在食用油中重力做功慢

D.

机械能不变15．如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（）

A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小B．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小C．物体从A到C动能一直在减小D．物体动能最大的位置在B和C之间16．如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（）A．小球在A、C处的势能最大B．小球在B处只受重力作用C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止17．如图所示，小球沿一不光滑的轨道由静止从A点运动到C点并继续向前运动，下列说法正确的是（

）A．小球从A点到B点的过程中，重力势能减小，动能增加，重力势能减小量等于动能增加量B．小球在B点的机械能最大C．小球在C点和B点的机械能相等D．小球不能到达D点，因为小球运动过程中能量有损耗18.如图为杂技演员演出的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在空气阻力，故(

)A.男演员的质量必须大于女演员的质量

B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等19．如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点A到达最低点C的过程中，下列说法中正确的是（

）A．A—B，运动员的动能减小B．B—C，运动员的重力势能增大C．B处时，运动员的动能最大D．A—C，运动员的动能先增大后减小，重力势能一直减小20.如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止。现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放。（1）小球向右运动过程中速度最大点出现在________（选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”）；（2）小球第一次向右由O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为________；（3）小球最终静止的位置是________

（选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点，也可能偏左或是偏右”）21．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能___________。22．将球竖直向上抛出并落回地面，该过程中先后经过M、S两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在该两点的速度vM______vS（填“大于”“小于”或“等于”），球在运动过程中机械能______。23．如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。（1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能__________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能__________。（2）A、B两点等高，A点的速度__________B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。24.某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”。他们将钢球用绳系着，从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。经过实验，获得三组数据，如下表：实验次数钢球质量/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/cm1202030220405832060（1）.钢球动能的大小是通过观察

来判断的。（2）.在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要改进方案并只重做第3次实验。下面有几种建议，你认为可行的是

；A.

甲同学建议换用一块更长的同样木板

B.

乙同学建议换一个较大的木块

C.

丙同学建议降低钢球下摆的高度

D.

丁同学建议换用适当质量的钢球（3）.通过本实验可得出的结论是：

；（4）.该实验中物体的动能是指（

）A.

小球在撞击木块前的平均动能

B.

木块的动能

C.

小球撞击滑块后，木块的动能

D.

小球撞击滑块时的动能25.小知和小临在老师的帮助下设计“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图的四个实验场景｡（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景________进行实验。（2）小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）。（3）猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高10厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面高________（选填“小于”或“等于”或“大于”）10厘米处。答案及解析1．A【解析】AB．从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始时重力大于弹力，小球向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，到达最低点速度为零，可知，小球的动能先增大后减小，最低点时动能为零。故A符合题意，B不符合题意；CD．小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩到最低点时，弹簧的形变量增加，弹性势能增加，故CD不符合题意。2.A【解析】（1）弹性势能的大小与物体形变程度的大小有关；

（2）当物体受到的合力方向与运动方向一致时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动，据此分析速度变化，进而判断动能变化；

（3）弹簧的弹性势能不能直接变成重力势能，需要先转化为动能，动能再转化为重力势能；

（4）根据弹性势能与小科的机械能的转化分析。【解答】A．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；A符合题意；BD．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科的机械能，故小科的机械能不断增加；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，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，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，做减速运动；所以，a→b的过程中，小科先加速后减速，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，BD不符合题意；C．b→c的过程中，即人离开地面上升的过程，小科的速度减小，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，C不符合题意。故答案为：A。3．B【解析】AC．B为人站在踏板上静止时受力平衡点；从C到B过程中，重力不变，弹力一直减小，弹力大于重力，向上加速运动，从B到A过程中，弹力小于重力，速度减小，由此可知，从C到A的过程中，速度先增大后减小，到达A点后由于惯性向上运动，不是最高点，故AC错误；B．人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，从C到A的过程中跳板和人的总机械能守恒，故B正确；D．人在脱离跳板前空气阻力忽略不计，运动员离开跳板起跳后，空气阻力没有忽略不计，不只发生动能和重力势能的相互转化，故D错误。4．B【解析】A．不计空气阻力，腾空的科比只受到重力作用，受到非平衡力的作用，故A正确，不符合题意；B．篮球下落刚接触地面时，还会继续向下加速运动一段距离，动能还会增大；所以篮球下落刚接触地面时，篮球的动能不是最大，故B错误，符合题意；C．不计空气阻力，传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用，故C正确，不符合题意；D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球与人之间没有位置变化，则球是静止的，故D正确，不符合题意。5.D【解析】（1）弹力的大小与形变程度的大小有关；

（2）根据速度的变化确定动能的变化；

（3）根据机械能与弹簧弹性势能的转化判断；

（4）根据力与运动的关系判断。

【解答】A.弹簧的长度越来越小，形变程度越来越大，则弹力不断增大，故A错误；

B.根据乙图可知，小球的速度先增大后减小，则它的动能先增大后减小，故B错误；

C.小球的机械能不断的转化为弹簧的弹性势能，故C错误；

D.开始时，弹力小于小球的重力，合力向下，小球做加速运动；当弹力等于重力时，合力为零，加速停止，此时速度最大，则b点时重力等于弹力，故D正确。

故选D。6．B【解析】A．图甲中，起跳后上升过程中，不计空气阻力，人只受到重力，故A正确，不符合题意；B．图乙中，在下降过程中滚摆的质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能减少，动能增加，故B错误，符合题意；C．卫星在远地点时，卫星离地球最远，所以势能最大，从远地点向近地点运动时，高度越来越小，重力势能越来越小，重力势能转化为动能，所以速度越来越快，到近地点的速度最大，故C正确，不符合题意；D．图丁中，小球在①位置高度最大，重力势能最大，不计摩擦，到达③位置，高度减小，重力势能减小，动能增大，小球运动到③位置时速度不为零，故D正确，不符合题意。7．C【解析】实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点。8．A【解析】A．小物块从M向P运动过程中，斜面是光滑的，不受摩擦力的作用，其机械能保持不变，故A错误，符合题意；B．小物块从N向M运动过程中，也没有受到摩擦力，物块由于惯性继续向右运动，则小物块的运动速度不变，动能不变，故B正确，不符合题意；C．小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故C正确，不符合题意；D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大，其弹性势能最大，故D正确，不符合题意。9．C【解析】A．球在摆动过程中，运动方向时刻发生变化，所以受到的了不是平衡力，故错误。B．小球摆至B点时，小球由水平方向的速度，所以如果细线突然断裂，小球将做抛物线运动，故错误。C．小球摆至C点时，小球速度为零，如果小球所受的力同时消失，小球将静止在C位置，故正确。D．球摆动过程中，重力方向始终竖直向下，重力大小为，质量不变，g=10N/kg不变，所以重力大小不变，故错误。10.B【解析】根据能量转化和转移的知识分析判断。【解答】不计滑台摩擦和空气阻力，即运动过程中没有机械能的损失。运动员从滑台的A端滑下时，它只能到达与它等高的B处，要运动到C点就需要额外的能量。运动员在A端时站立，在滑下的过程中下蹲，那么运动员的重心下降，这部分减小的重力势能会转化为运动员的动能，使其可能继续沿水平面前进到达C点，故B正确，而A、C、D错误。

故选B。11．D【解析】A．读图象可知，当跳跃者最终静止时，跳跃者所受拉力与重力相等，而此时的重力是小于F0的，故A不符合题意；B．t0时刻，跳跃者位置最低，弹性绳弹性形变程度最大，弹性势能大，故B不符合题意；C．t0时刻，跳跃者位置最低，此时速度为零，动能最小，动能为零，故C不符合题意；D．由图象知：t0时刻拉力最大，跳跃者所处位置最低，重力势能最小，故D符合题意。12.A【解析】根据动能和重力势能的影响因素，以及机械能和内能的转化知识分析判断。

【解答】A.若BC段粗糙受到阻力作用，木块逐渐减速，即C点的动能会减小；但是在木块从C到D运动过程中，木块的重力势能转化为动能，即D点的动能会增大。如果增大的动能和减小的动能相同，那么B点的动能可能等于D点的动能，故A正确；

B.木块以一定的速度滑过AB点，若AB是粗糙的，木块可能进行匀速直线运动，B点的动能可能等于A点的动能，故B错误；

A.木块从A点到D点，由于表面存在摩擦，机械能转化为内能，所以机械能减小，故C错误；

D.A和B、C和D之间的垂直距离均为h，则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能，故D错误。

故选A。13．B【解析】A．足球在b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零，故A不符合题意；B．足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，故B符合题意；C．足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d点时，足球速度为零，足球动能为零。故C不符合题意；D．足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，故D不符合题意。14.C【解析】（1）重力势能与质量和高度有关；

（2）动能与质量和速度有关；

（3）功率是表示物体做功快慢的物理量，根据P=Fv比较做功的快慢；

（4）注意克服阻力将机械能转化为内能。

【解答】A.小球的质量相同，下落的高度相同，那么小球重力势能的变化量相同，故A错误；

B.小球在食用油中下落的时间更长，根据QUOTE可知，它在食用油中下落的速度小，则获得的动能小，故B错误；

C.小球在食用油中下落的速度小，根据P=Fv=Gv可知，小球在食用油中功率小，做功慢，故C正确；

D.在小球下落的过程中，克服阻力将机械能转化为内能，则机械能减小，故D错误。

故选C。15．B【解析】①在从A到B的过程中，弹簧被压缩，因此物体受到水平向右的推力。在开始的一段时间内，弹力大于阻力，合力与运动方向相同，因此物体做加速运动。由于形变程度减小，所以弹力在不断减小，当弹力和阻力相同时，合力为零，此时加速停止，速度最大。②从这个点到B点时，弹力小于阻力，合力与运动方向相反，物体做减速运动；③从B到C的过程中，弹力的方向向左，且随着形变程度的增大而增大。由于阻力方向也向左，所以物体受到的合力方向与运动方向相反，即物体做减速运动，直到静止下来。物体从A到B速度先增大后减小，从B到C速度一直减小，故B正确，而A、C错误；因为动能最大时，物体的速度最大，应该是阻力和弹力相等的位置，那么此时弹簧应该被压缩，即在A和B之间，故D错误。16．B【解析】A．小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，故A正确，不符合题意；B．小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误，符合题意；C．小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意；D．小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，故D正确，不符合题意。17．D【解析】A．小球从A点到B点的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能增加，因为有摩擦存在，少部分转化成内能，因此，势能的减少量不等于动能的增加量，故A错误；BC．轨道不光滑，则机械能不守恒，小球在运动的过程中，机械能会转化为内能，机械能会变小，所以小球在A点的机械能最大，B点的机械能大于C点的机械能，故BC错误；D．AD高度相同，由于机械能逐渐减小，所以小球上滑的最高点会变低，不能到达D点，故D正确。18.C【解析】由于存在阻力，因此运动员克服阻力做功，将机械能转化为内能，因此运动过程中机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，故C正确；

男演员向上跳起时，同时具有动能和重力势能；女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量，故A错误；

男演员向上跳起，可能同时具有动能和重力势能，则男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，故B错误；

女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，故D错误。

19．D【解析】运动员从最高点到最低点的过程中，高度不断下降，所以重力势能一直减小；接触蹦床前，从A—B，运动员自由下落，动能不断增大；接触蹦床后，从B—C，运动员受到向下的重力和向上的弹力，弹力先小于重力，后大于重力，则运动员先向下加速后向下减速，所以运动员的动能先增大后减小。20.（1）O点左侧（2）动能转化为内能和弹性势能

（3）可能是O点，也可能偏左或是偏右【解析】（1）当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，物体加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；

（2）根据克服摩擦做功和弹簧伸长分析能量转化情况；

（3）根据小球能量的转化情况分析。

【解答】（1）当小球向右运动从A到O的过程中，它受到向左的摩擦力和向右的弹力。在开始的一段时间内，弹力始终大于摩擦力，合力向右，与运动方向一致，因此小球做加速运动。随着弹簧的伸长，弹力逐渐减小，当弹力和摩擦力相等时，合力为零，此时小球的速度最大。因为O点时，弹簧的弹力为零，所以速度最大的点肯定在O点左侧。

（2）小球第一次向右由O点至到达最右端B的过程中，小球克服阻力做功，将机械能转化为内能；弹簧不断伸长，小球的机械能转化为弹性势能，因此能量转化为：动能转化为内能和弹性势能；

（3）如果小球动能为零的点在O点，那么小球在O点静止；如果动能为零的点在O点左侧，那么小球静止在O点左侧；如果动能为零的点在O点右侧，那么小球静止在O点右侧。21．不变

增大

先增大后减小【解析】（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能，所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，所以B点到C点过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员重力，因此速度越来越小，动能越来越小；到C点运动员动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。22．小于

变小【解析】根据图像可知，M点动能小于S点动能