5. 科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置，其示意图如图乙所示。将分别位于直轨道和弧形轨道上的两个完全相同的小球M、N同时从起点由静止释放，N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力，关于两球从起点至终点的运动过程，下列说法正确的是 ()


A.N球到达终点时的动能更大
B.N球整个过程重力做功更多
C.M球的机械能减小
D.两球的能量转化均为重力势能转化为动能

5.D

【分析】
要解决本题，需结合重力做功规律、机械能守恒定律分析各选项：两球完全相同（质量相同），从同一起点静止释放，下落高度相同；不考虑摩擦和空气阻力，运动过程中机械能守恒。逐一分析选项即可得出结论。
【解析】
1. 分析选项A：重力做功公式为$ W = mgh $，两球质量$ m $相同，下落高度$ h $相同，因此重力做功相同。又因无摩擦和空气阻力，机械能守恒，到达终点时动能等于初始重力势能，故两球到达终点时动能相同，A错误。
2. 分析选项B：重力做功$ W = Gh = mgh $，两球重力$ G = mg $相同，下落高度$ h $相同，因此整个过程重力做功相等，B错误。
3. 分析选项C：不考虑摩擦和空气阻力，小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故M球的机械能保持不变，C错误。
4. 分析选项D：两球运动时高度降低、速度增大，只有重力做功，能量转化均为重力势能转化为动能，D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、重力做功、动能与势能转化
【点评】
本题考查机械能守恒定律的基础应用，需明确无摩擦时机械能守恒，重力做功与路径无关，仅由初末高度差决定，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7

6.(双选)跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,有关跳水过程中能量变化的说法正确的是 ()


A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能增大
B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中,运动员的动能转化为重力势能
D.运动员从最高点下落的过程中,机械能增大

6.AC

【分析】
本题考查机械能及其转化，需明确弹性势能、动能、重力势能的影响因素，以及能量转化的规律。解题时逐个分析选项对应的过程，判断能量变化是否符合物理规律：
1. 弹性势能与弹性形变程度正相关，形变越大弹性势能越大；
2. 动能与质量、速度正相关，重力势能与质量、高度正相关；
3. 只有重力或弹力做功时机械能守恒，否则机械能会变化。
【解析】
选项A：运动员下压跳板时，跳板的弹性形变程度逐渐增大，根据弹性势能的影响因素，跳板的弹性势能随形变增大而增大，因此A正确；
选项B：运动员被跳板向上弹起时，质量不变，高度不断增加，重力势能应增大，而非减小，因此B错误；
选项C：运动员离开跳板向上运动时，质量不变，速度减小（动能减小），高度增加（重力势能增大），所以运动员的动能转化为重力势能，因此C正确；
选项D：运动员从最高点下落时，需要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能会减小，而非增大，因此D错误。
【答案】
AC
【知识点】
机械能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题结合跳水运动场景考查能量转化，贴近生活实际，需要学生掌握不同能量的影响因素，是对基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

1.将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过A、B两点,它在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示。若A、B两点为图甲中①、②、③点中的某两点,则B点可能是其中的(填“①”“②”或“③”)点;整个过程中,小球的机械能(填“守恒”或“不守恒”)。

1.① 不守恒

【分析】要确定B点的位置，需结合乙图中A、B两点的动能和重力势能占比，对比甲图中各点的高度特点：A点重力势能占60%、动能占40%，说明A点重力势能大、动能小，对应甲图中高度最高的②点；B点动能占60%、重力势能占40%，说明B点重力势能小、动能大，对应甲图中水平地面的①点。再根据小球运动时与地面碰撞会损失能量，判断机械能是否守恒。
【解析】由乙图可知，A点重力势能占比高、动能占比低，对应甲图中高度最高的②点；B点动能占比高、重力势能占比低，对应甲图中水平地面的①点。小球运动过程中，与地面碰撞时会消耗部分能量，机械能总量减少，因此机械能不守恒。
【答案】①；不守恒
【知识点】机械能转化与守恒；动能与重力势能的影响因素
【点评】本题结合抛体运动轨迹和能量占比，考查机械能的变化，需根据动能、重力势能的大小匹配对应位置，同时注意碰撞过程的能量损失，是基础应用类题目。
【难度系数】0.5

2.为研究物体动能与势能的转化,某研究小组设计了如图甲所示的实验装置:将弹簧竖直地固定在地面上,使小球从某一高度处由静止落下,观察并记录弹簧的形变量。

(1)在小球从接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中,小球的能转化为弹簧的能。
(2)另一研究小组的同学认为图甲中的实验装置存在较多不足之处,比如:。于是他们使用了一个较为光滑的轨道(如图乙所示),在轨道水平面的右端固定好弹簧和刻度尺,然后通过调节来改变小球滑至水平面时的速度大小,并通过观察和记录弹簧被压缩的距离来比较小球动能的大小。
(3)在图乙所示装置中,若想增大弹簧被压缩的距离,你认为可以采取的措施有:。(写一条即可)
(4)研究小组在老师的帮助下,将图乙中的轨道弯折成如图丙所示的形状,使小球从A处由静止滑下,则小球离开B点后的运动轨迹与图丙中的(填序号)轨道最接近,理由是:。

2.(1)机械 弹性势
(2)小球的运动方向不容易控制 小球滚下的高度
(3)增大小球下滑的高度(或增大小球的质量,合理即可)
(4)③ 小球在最高点时还有动能,无法到达与左侧同样的位置,且小球在运动过程中受摩擦力的作用,存在机械能损失

【分析】
本题围绕动能与势能的转化实验展开，需结合机械能变化、影响动能的因素、机械能守恒的条件等知识分析各问题：
(1) 分析小球接触弹簧到压缩最短时，小球的速度、高度变化及弹簧形变变化，判断能量转化；
(2) 对比甲、乙装置，找出甲装置的不足，明确乙装置中改变小球速度的方法；
(3) 根据动能的影响因素，思考增大弹簧压缩距离的措施；
(4) 结合机械能损失和小球的运动特点，判断轨迹并说明理由。
【解析】
(1) 小球从接触弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度减小、高度降低，动能和重力势能均减小；弹簧的弹性形变程度增大，弹性势能增加，因此小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。
(2) 图甲装置中，小球下落时运动方向不易控制，且弹簧压缩量的测量不便，存在不足；图乙装置中，小球从轨道滑下时，下滑高度越大，到达水平面时的速度越大，因此通过调节小球滚下的高度来改变小球滑至水平面时的速度大小。
(3) 弹簧被压缩的距离越大，说明小球的动能越大，动能与质量和速度有关，因此可采取的措施有：增大小球下滑的高度（增大速度），或增大小球的质量，从而增大小球的动能，使弹簧压缩距离增大。
(4) 小球从A处由静止滑下，运动过程中受摩擦力作用，机械能会不断损失，因此小球能达到的最大高度低于A点的高度；同时，小球离开B点后，在运动到最高点时仍具有水平方向的动能，不会静止在最高点，因此轨迹①（最高点与A等高，无机械能损失）、②（最高点过高）不符合，轨迹③最接近。
【答案】
(1) 机械；弹性势
(2) 小球的运动方向不易控制（合理即可）；小球滚下的高度
(3) 增大小球下滑的高度（合理即可）
(4) ③；小球在运动过程中受摩擦力，机械能有损失，且在最高点时仍有动能，无法到达与A点等高的位置
【知识点】
动能与势能的转化；影响动能大小的因素；机械能的变化
【点评】
本题通过实验装置的改进，考查动能与势能的转化规律、影响动能的因素，以及机械能变化的分析，需要学生结合实验原理和实际运动情况推理，注重对实验设计和物理过程的理解。
【难度系数】
0.6