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2.1功和机械能(5)
1.如图所示是某乘客站在匀速向上运行的自动扶梯上的场景。下列说法正确的是(　 　)
A.乘客的动能增加
B.电梯的动能增加
C.乘客的重力势能增加
D.电梯的重力势能增加
第1题图
2.现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。下列关于弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是(　 　)
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能
B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能
D.弹簧的动能转化为门的势能
3.在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道。避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是(　 　)
A.失控车冲上避险车道时，重力势能减小
B.失控车冲上避险车道时，动能减小
C.下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小
D.大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能
第3题图
4.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时(　 　)
A.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能不变
B.重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变
C.重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加
D.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小
5.如图所示为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。下列关于卫星运动的近地点和远地点的说法正确的是(　 　)
第5题图
A.从近地点到远地点，卫星动能增加
B.从远地点到近地点，卫星势能增加
C.卫星在绕地运动过程中机械能守恒
D.卫星在近地点的速度小，远地点速度大
6.有一种玩具弹簧，将它弯曲后的A、B两端放在斜面上，释放后，A端先向上运动再往下。当A端触及斜面后，B端将会重复前面A端的运动，如此周而复始地进行，使弹簧沿斜面向下翻滚(如图所示)。上述过程中，有哪些机械能发生了转化(　 　)
A.只有动能和重力势能
B.只有动能和弹性势能
C.只有重力势能和弹性势能
D.动能、重力势能和弹性势能均发生了转化
第6题图
7.如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中的有关说法错误的是(　 　)
第7题图
A.滚摆从起点到甲的过程中动能增大
B.滚摆从乙到最高点的过程中重力势能增大
C.滚摆在甲和乙处的动能相同
D.整个过程中滚摆机械能不守恒
8.(4分)我国正在实验助推火箭无损回收技术：火箭将飞船推送至一定高度，箭船分离，火箭停止喷火、落向地面；接近地面时，火箭再次消耗燃料、向下喷火，并以一定的速度匀速下降。匀速下降过程中，火箭的动能 (选填“变小”“不变”或“变大”，下同)，重力势能 。
9.(4分)甲站在以0.5 m/s的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7 m/s的速度匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 (均选填“大于”“等于”或“小于”)乙的机械能。
第9题图
10.某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系(如图所示，A、B两点等高)。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是(　 　)
第10题图
A.小滑块下滑过程中机械能守恒
B.小滑块上升过程中内能不断增加
C.小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D.小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
11.小金将一乒乓球从一定高度由静止释放，用仪器记录乒乓球连续多次碰撞地面的声音波形图，如图为部分时间的波形图。下列说法正确的是(　 　)
第11题图
A.乒乓球每次碰撞地面的时间间隔相等
B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D.乒乓球每次与地面碰撞时的弹性势能相同
12.(6分)如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其内部结构示意图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
第12题图
(1)橡皮筋在 点(填字母)的弹性势能最大。
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 (选填“可能”或“不能”)返回并滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
13.(6分)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)
第13题图
(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”，下同)。
(2)从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 ；运动员的动能 。
14.(6分)现有一轻质弹簧，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P由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L，如图甲所示。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点的正上方，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的光滑水平轨道，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，如图乙所示，空气阻力忽略不计。
第14题图
(1)图甲中，弹簧顶端的物块P的重力势能转化为弹簧的 (填能量形式)。
(2)图乙中，将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，能到达的最高位置为 (用图中字母表示)，此过程中，克服重力做功为 。2.1功和机械能(5)
1.如图所示是某乘客站在匀速向上运行的自动扶梯上的场景。下列说法正确的是(　C　)
A.乘客的动能增加
B.电梯的动能增加
C.乘客的重力势能增加
D.电梯的重力势能增加
第1题图
2.现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。下列关于弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是(　A　)
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能
B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能
D.弹簧的动能转化为门的势能
3.在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道。避险车道相当于一个斜面，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车。下列说法正确的是(　B　)
A.失控车冲上避险车道时，重力势能减小
B.失控车冲上避险车道时，动能减小
C.下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越小
D.大货车冲上避险车道时，动能全部转化为重力势能
第3题图
4.俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时(　D　)
A.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能不变
B.重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变
C.重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加
D.重力势能不断减小，动能不断增加，机械能减小
5.如图所示为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。下列关于卫星运动的近地点和远地点的说法正确的是(　C　)
第5题图
A.从近地点到远地点，卫星动能增加
B.从远地点到近地点，卫星势能增加
C.卫星在绕地运动过程中机械能守恒
D.卫星在近地点的速度小，远地点速度大
6.有一种玩具弹簧，将它弯曲后的A、B两端放在斜面上，释放后，A端先向上运动再往下。当A端触及斜面后，B端将会重复前面A端的运动，如此周而复始地进行，使弹簧沿斜面向下翻滚(如图所示)。上述过程中，有哪些机械能发生了转化(　D　)
A.只有动能和重力势能
B.只有动能和弹性势能
C.只有重力势能和弹性势能
D.动能、重力势能和弹性势能均发生了转化
第6题图
7.如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中的有关说法错误的是(　C　)
第7题图
A.滚摆从起点到甲的过程中动能增大
B.滚摆从乙到最高点的过程中重力势能增大
C.滚摆在甲和乙处的动能相同
D.整个过程中滚摆机械能不守恒
8.(4分)我国正在实验助推火箭无损回收技术：火箭将飞船推送至一定高度，箭船分离，火箭停止喷火、落向地面；接近地面时，火箭再次消耗燃料、向下喷火，并以一定的速度匀速下降。匀速下降过程中，火箭的动能　不变　(选填“变小”“不变”或“变大”，下同)，重力势能　变小　。
9.(4分)甲站在以0.5 m/s的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7 m/s的速度匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能　小于　乙的重力势能，甲的机械能　小于　(均选填“大于”“等于”或“小于”)乙的机械能。
第9题图
10.某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系(如图所示，A、B两点等高)。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是(　B　)
第10题图
A.小滑块下滑过程中机械能守恒
B.小滑块上升过程中内能不断增加
C.小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D.小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
11.小金将一乒乓球从一定高度由静止释放，用仪器记录乒乓球连续多次碰撞地面的声音波形图，如图为部分时间的波形图。下列说法正确的是(　C　)
第11题图
A.乒乓球每次碰撞地面的时间间隔相等
B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D.乒乓球每次与地面碰撞时的弹性势能相同
12.(6分)如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其内部结构示意图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
第12题图
(1)橡皮筋在　D　点(填字母)的弹性势能最大。
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子　不能　(选填“可能”或“不能”)返回并滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能　大于　(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
【解析】 (1)罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大。(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面。第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
13.(6分)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)
第13题图
(1)从O点到A点的过程中，运动员的机械能　不变　(选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同)。
(2)从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能　增大　；运动员的动能　先增大后减小　。
14.(6分)现有一轻质弹簧，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P由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L，如图甲所示。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点的正上方，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的光滑水平轨道，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，如图乙所示，空气阻力忽略不计。
第14题图
(1)图甲中，弹簧顶端的物块P的重力势能转化为弹簧的　弹性势能　(填能量形式)。
(2)图乙中，将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，能到达的最高位置为　C　(用图中字母表示)，此过程中，克服重力做功为　mgL　。
【解析】 (2)根据图甲与机械能守恒定律可得，图乙中物块P释放前，弹簧的弹性势能等于图甲中物块P减小的重力势能，即Ep=mgL。物块P在光滑水平轨道与光滑半圆轨道上不受摩擦力，机械能守恒，弹性势能最终全部转化为重力势能，因而最终的重力势能为mgL，即物体达到的高度等于轨道半径L，即图中的C点，此过程中，克服重力做功为mgL。

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