11.4机械能及其转化 一、选择题 1．（2019山东泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 2.（2019四川巴中）如图所示，物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，下列说
法正确的是（ ） A．物体动能增大，机械能不变 B．物体动能不变，机械能减小 C．物体重力势能不变，机械能不变 D．物体重力势能减小，机械能增大 3.（2019山东临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B. 木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C. 小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D. 木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 4．（2019湖北宜昌）如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0 D．过山车在运行过程中机械能守恒 5．（2019湖北荆州）如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能 B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒 C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加 D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态 6.（2019江苏苏州）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆 7. （2019湖南怀化）如图所示，小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是 A.从A到B的过程中，动能增大，重力势能减小 B.从A到B的过程中，动能减小，重力势能增大 C.从B到C的过程中，动能增大，至力势能增大 D.从B到C的过程中，动能减小，重力势能减小 8.（2019安徽省）如图，在光滑的水平台面上，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。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 9.（2019广东深圳）如图，弧形轨道 ab 段光滑，bc 段粗糙，小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是（ ）
A. 从a 到b 的过程中，小球动能转化为重力势能 B. 经过b 点时，小球动能最大 C. 从b 到c 的过程中，小球动能增大 D. 从a 到c 的过程中，小球机械能守恒 10.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（ ） A．向上起跳过程中小金的动能持续增大 B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C．小金跳一次克服重力做功约 3 焦 D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦 11.人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时（ ） A．动能减小，势能增大，机械能不变 B．动能减小，势能减小，机械能减小 C．动能增大，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能减小 12．我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（ ）
A．动能不变，重力势能增加，机械能增加 B．动能增加，重力势能不变，机械能增加 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 13.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒 二、填空题 14．（2019湖北随州）很多同学喜爱排球运动，一个漂亮的扣杀会赢得无数掌声。一次扣球往往包含着“助跑、起跳、空中击球、落地”一连串流畅的动作。试分析这一过程中包含的物理知识。 示例：在运动员起跳上升过程中，运动员的动能向重力势能转化。（此例不可再用）请考生另列两条： （1） ；（2） 。
15.（2019广东省）如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后______，动能先_____后______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
16.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中 能转化为 能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能 ． 17.货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”处 于 状态．由于外太空存在少量空气，“天空二号”运行时受到阻力，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）． 18.浙江最大抽水蓄能电站工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电． （1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ； （2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米．上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功 为 焦．
三、综合应用题 19.用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能为什么等于下降至最低点的动能？请用机械能守恒定律解释；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能，请用能量守恒定律解释。 参考答案 一、选择题
1．（2019山东泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【答案】B 【解析】A．弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误； B．小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确； C．小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误； D．小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。 2.（2019四川巴中）如图所示，物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，下列说
法正确的是（ ） A．物体动能增大，机械能不变 B．物体动能不变，机械能减小 C．物体重力势能不变，机械能不变 D．物体重力势能减小，机械能增大 【答案】B 【解析】物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，物体的质量不变，速度不变，高度降低，故动能不变，重力势能减小；因为动能和势能统称为机械能，所以机械能减小；故ACD错误，B正确。 3.（2019山东临沂）如图所示，在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B. 木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C. 小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D. 木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 【答案】D 【解析】A.由于影响动能大小的因素是速度和质量；所以所用斜面和水平面是相同的即可，不一定必须是光滑，故A错误； B．木块向前滑行的过程中，速度减小，由于木块在水平面上，质量不变，则机械能减小，故B错误； C．小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度，滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大，故C错误； D．根据转换法，将木块推得越远，说明小球撞击木块前的动能很大，故D正确。 4．（2019湖北宜昌）如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0 D．过山车在运行过程中机械能守恒 【答案】B