强化突破11、弹簧和蹦极问题-2023-2024学年九年级科学上册学练测（浙教版）（原卷版）

强化突破11、弹簧和蹦极问题一、选择题1．（2023九上·上虞期末）如图，在光滑的水平台面上，将一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（）A．小球的动能不断增加B．弹簧的弹性势能不断减少C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变2．（2021九上·杭州期中）如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O'点，O与O'点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自第一次到达悬点正下方时（）A．两球的动能相等 B．B球的动能较大C．A球的动能较大 D．两球的机械能相等3．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l0。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，则（）A．t1时刻，小球动能最小B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小．C．t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少D．t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能4．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，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点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）A．小球到达b点时，受的合力为零B．小球到达c点时，受的合力为零C．小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小D．在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大5．如图所示，原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从О点自由释放，钢球运动到A点后开始向上返回，不计空气阻力，O、A两点间距离为2l。则能反映钢球从О点运动到A点的过程中，其动能E随运动距离s变化的关系图象可能是（）A．B．C．D．6．（2020九上·绍兴月考）“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示。一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（）A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值C．游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能D．游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能7．（2020九上·滨江期末）小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力)。让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示：小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别是ha、hb、hc。下列说法中正确的是（）A．由乙图可知，此橡皮筋的伸长与拉力不成正比B．小球从A点运动到C点的过程中，小球下落动能的变化情况是先变大后变小C．小球从P点运动到B点的过程中，重力势能转化为动能D．当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态8．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，今将一小物体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点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，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动能越来越小，从B到C所受合力不变C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小D．物体在B点动能最大9．（2017九上·乐清月考）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F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F0 B．t0时刻弹性势能最小C．t0时刻动能最大 D．t0时刻重力势能最小10．如图所示，将一弹簧固定在水平桌面上，在其上放置一个小钢球，钢球静止时弹簧长度为L，用手向下压弹簧到一定程度，释放后钢球运动到距离水平桌面2L处，整个过程中，对钢球分析错误的是（）A．钢球上升但未离开弹簧之前钢球的速度一直增加B．钢球在弹簧上静止时，弹簧的弹性势能不为0C．钢球上升过程中，当弹簧长度为L时，钢球动能最大D．甲图中，钢球静止时受到平衡力的作用11．（2020九上·镇海期末）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，小球放在粗糙的水平木板上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球在a点和c点处弹簧的弹性势能相等B．小球从b点到c点的过程，小球的动能越来越小C．整个过程机械能守恒D．以上说法都不对12．（2020九上·苍南期中）如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，P点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至M位置，然后释放小球，小球就在MN间做往复运动（已知MP=PN），小球从M位置运动到N位置的过程中，弹簧的弹性势能变化是（）A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大13．（2020九上·宁波月考）如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO>OB），释放小球，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小B．小球从A运动到O的过程中，速度增大，机械能不变C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止D．小球在A点处，弹簧的弹性势能最大14．如图所示，从小球下落，直至弹簧压缩至最短的整个过程中（不计空气阻力），下列叙述中正确的是（）A．小球的机械能一定逐渐减小B．小球的动能先增大再逐渐减小C．小球在最低点受到的弹簧的弹力等于重力D．小球的速度越来越小二、填空题15．物体F和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，若停留时弹簧弹性势能为0，则（1）由C到B时，弹簧的弹性势能（选填“不变”、“增大”或“减小”）（2）物体从C点出发，回到A点的过程中，物体动能最大的点位于（选填“B点”、“AB”之间或“BC之间”）（3）物体最终停留在选填“B点”、“AB”之间或“BC之间”）16．如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。（1）从t1到t3时刻，小球的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在整个过程中，小球在时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）17．（2017九上·乐清月考）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，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）18．（2022九上·舟山月考）如图轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。光滑水平轨道与光滑半圆轨道相切。AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动，问：（1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的能；（2）将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，能到达的最高位置（图中字母表示），此时到达该位置具有能，大小为。19．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。（1）若整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自弹性绳重不计，从A点到B点的过程中，运动员的动能（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”）。（2）现实中由于摩擦力等因素，运动员最终将在（填“A”、“B”或“C”）点静止。20．如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为50J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J。则木块最终静止时其左端的位置一定不可能位于(选填“B”“C”或“D”)点，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于(选填“B”“C”或“D”)点。21．（2020九上·鄞州月考）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”）22．如图甲所示，弹簧一端固定在O点，另一端系一小球。现将小球置于A位置，此时弹簧水平且为原长状态。将球由静止释放，在运动到最低点B的过程中。试分析：（1）小球机械能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）小球减小的重力势能（“等于”、“大于”、“小于”）小球增加的动能。（3）若将小球直接挂在弹簧下，用力将小球拉到弹簧最大伸长限度内的最下端，放手后在小球竖直向上运动到最高点的过程中，小球的速度变化特点是。三、实验探究题23．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如下图所示的实验，此实验是为了验证猜想，实验中弹性势能的大小是通过来体现的。（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：步骤：a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1；b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论：若s1s2）（选填：＞或＜）说明；24．（2017九上·乐清月考）学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。（1）铁球动能的大小事通过（选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法。（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法（合理/不合理），请说明理由。25．在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小江提出如下猜想：A.物体的动能大小可能与物体的质量有关。B.物体的动能大小可能与物体的运动速度有关。根据猜想，他设计了如图所示的实验进行探究。甲乙两图中AB小球质量较小且相等，丙图中C小球质量较大，甲图中A球从较低高度自由滑下，乙丙中BC小球都从同一高度自由滑下后将右端固定的弹簧进行压缩。（1）通过观察比较就能够反映小球动能的大小。（2）为验证猜想A，可通过比较两次实验，初步得出结论。（选填“甲、乙、丙”）（3）在甲、乙两次实验中，将同一小球从不同的高度释放，其目的是：（4）实验甲乙表明：（5）甲、乙、丙三次实验中，小球重力势能最小，图中弹簧弹性势能最大。（不计阻力和撞击能量损失）26．（2022九上·舟山期中）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明提出了影响弹簧弹性势能大小的因素与什么有关的问题。（1）小明猜想：弹性势能的大小可能与有关。（2）为验证其猜想是否正确，他设计了如图实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）如图所示，将同一个弹簧压缩不同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的木块上，通过观察，比较弹簧弹性势能的大小。（3）实验时，小明发现几次木块移动的距离相差不大，效果不明显。提出若水平面绝对光滑，则实验效果更好，对此同学小亮提出反驳的意见，理由是。27．小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现不同的笔弹得高低不一样，他认为：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。（1）在上面的实验中，他们将用到两种物理思想方法。（2）为了验证猜想①，在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外，还需要控制相同。（3）实验中可以用表示“弹性势能的大小”。（4）在完成实验后，小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块，得到木块移动的距离分别为S1和S2，忽略小球自身摩擦对实验的影响，则S1S2(填“大于”、“等于”或“小于”)。28．在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止．请回答下列问题：。（1）实验中，探究的动能是指（填序号）。A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能（2）由实验甲、乙的现象可以得出结论：。（3）本实验中通过木块的被撞击的