1 如图所示的滚摆在上下做自由运动，下列说法中正确的是 ()

A.在上升过程中，滚摆的重力势能转化为动能
B.在下降过程中，滚摆的机械能守恒
C.滚摆在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D.滚摆在运动过程中，有一部分机械能转化为其他形式的能

D 滚摆上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小,同时高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故A错误;由于存在摩擦,所以整个过程中,滚摆的一部分机械能会转化为其他形式的能,机械能不守恒,故B、C错误,D正确。

【分析】
要解决这道题，需明确滚摆运动时动能、重力势能的变化规律，以及机械能守恒的条件。动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关；机械能守恒的前提是只有动能和势能相互转化，无能量损耗。接下来逐一分析各选项描述是否正确。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：滚摆上升时，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，因此是动能转化为重力势能，而非重力势能转化为动能，A错误。
选项B：滚摆运动过程中，存在空气阻力和摩擦，会消耗部分机械能转化为内能，因此机械能不守恒，B错误。
选项C：由于摩擦和空气阻力的存在，滚摆运动时除了动能和势能的转化，还有一部分机械能转化为内能，并非只有动能和势能的相互转化，C错误。
选项D：滚摆运动时，因摩擦和空气阻力，会有一部分机械能转化为内能等其他形式的能，D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、机械能守恒
【点评】
本题考查滚摆运动中的能量转化，需掌握动能、重力势能的影响因素，以及机械能守恒的条件，易错点是忽略摩擦导致误判机械能守恒。
【难度系数】
0.6

2 如图所示，小明将篮球竖直向上抛出，经过a点、b点到达最高点c时速度变为零。若考虑空气阻力，下列分析正确的是（）


A.篮球在a点的动能比在b点的动能小
B.篮球在最高点c时所受的合力为零
C.篮球在b点的重力势能比在c点的重力势能大
D.篮球在a点的机械能最大

D 篮球从a点上升到b点,动能转化为重力势能,在a点的动能比在b点的动能大,A错误;篮球在最高点c时,受到重力作用,所受的合力不为零,B错误;篮球在b点的高度比在c点的高度小,质量不变,所以在b点的重力势能比在c点的重力势能小,C错误;因为有空气阻力,整个过程机械能减小,故篮球在a点的机械能最大,D正确。

【分析】
本题考查竖直上抛过程中动能、重力势能、机械能的变化及合力的判断，解题时需逐个分析选项，结合动能（与质量、速度有关）、重力势能（与质量、高度有关）、机械能（动能与势能之和，考虑空气阻力时机械能减小）、受力分析的知识，逐一判断选项的正误。
【解析】
选项A：篮球从a点上升到b点，质量不变，速度减小，动能减小，且上升过程中克服空气阻力做功，动能转化为重力势能和内能，因此a点的动能比b点大，A错误。
选项B：篮球在最高点c时，速度为0，但仍受重力作用，此时空气阻力为0，合力等于重力，不为零，B错误。
选项C：重力势能与质量和高度有关，篮球质量不变，b点高度小于c点，因此b点的重力势能比c点小，C错误。
选项D：由于考虑空气阻力，篮球上升过程中需克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小，因此a点的机械能最大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的转化、机械能、合力
【点评】
本题结合竖直上抛运动，考查机械能变化、动能势能的影响因素及受力分析，需注意空气阻力对机械能的影响，是初中物理的基础综合题，侧重对基本概念的应用。
【难度系数】
0.7

3 [2026无锡南长实验中学月考]取一个轻质的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图放置在平缓的斜面上，松开手后会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是 ()


A.由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B.虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C.向上滚动时动能转化为重力势能
D.向上滚动过程至少可以滚过完整的一圈

B 把盒盖和铁球看成一个整体,它能够自动向上滚动,是因为盒盖和铁球的总重力势能降低,转化为盒盖和铁球的动能。虽然盒盖的几何中心位置升高,但由于盒盖是轻质的,而铁球是较重的,整体的重心主要由铁球决定。在向上滚动的过程中,铁球的位置降低,导致整体重心位置降低,即总重力势能减小,A错误、B正确。整体从静止开始向上滚动,速度从零开始增加,动能增加。这个过程整体的重力势能转化为动能,C错误。向上滚动是依靠铁球的重力势能转化为整体的动能,在滚动过程中,由于摩擦的存在,整体的机械能还要转化为其他形式的能,故上移过程中,铁球滚动到接近初始位置的高度,整体就要向下滚动,不可能滚过完整的一圈,D错误。

【分析】
要解决这道题，需将轻质盒盖和重铁球视为整体，明确整体重心由质量大的铁球决定，而非盒盖的几何中心。滚动过程中，需根据重心变化判断重力势能的变化，结合能量转化规律分析动能与势能的转化关系，同时考虑摩擦对机械能的影响，进而判断各选项正误。
【解析】
把盒盖和铁球看成一个整体，因盒盖轻质，整体重心主要由铁球决定：
1. 分析选项A、B：盒盖向上滚动时，铁球位置降低，导致整体重心位置降低，总重力势能减小，并非整体上移重力势能就增加，故A错误，B正确。
2. 分析选项C：整体从静止开始向上滚动，速度逐渐增大，动能增加，该过程是铁球的重力势能转化为整体的动能，并非重力势能转化为重力势能，故C错误。
3. 分析选项D：滚动过程中，因摩擦存在，整体机械能会转化为内能，机械能不断减少，因此向上滚动时无法获得足够机械能滚过完整的一圈，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能与势能的转化、重心
【点评】
本题易错点是误将盒盖几何中心当作整体重心，需明确实际重心由质量大的物体决定；同时要注意能量转化方向和摩擦对机械能的消耗，是结合重心与能量转化的典型题。
【难度系数】
0.5

4 如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住挑战者，挑战者从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直，在B点挑战者所受弹力恰好等于重力，C点是蹦极挑战者到达的最低点，运动过程中忽略空气阻力，则（）

A.从B点到C点的过程中，挑战者的重力势能一直在增大
B.从O点到C点的过程中，挑战者的机械能守恒
C.从A点到B点的过程中，挑战者加速下落
D.从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小

C 从B点到C点过程中,挑战者的质量不变,高度减小,重力势能减小,故A错误;挑战者的机械能与弹性绳的弹性势能之间会发生相互转化,因此,从O点到C点的过程中,挑战者的机械能不守恒,故B错误;在B点挑战者所受弹力恰好等于重力,挑战者从A点到B点的过程中,所受重力大于弹力,挑战者加速下落,故C正确;从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性形变一直在增大,弹性势能一直增大,故D错误。故选C。

【分析】
要解决这道题，需明确蹦极过程中各阶段的受力情况、重力势能、弹性势能及机械能的变化规律：
1. 重力势能与物体质量和高度有关，质量不变时，高度越低，重力势能越小；
2. 机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，本题中弹性绳的弹力对挑战者做功，因此挑战者的机械能不守恒；
3. 受力分析：A点弹性绳自然伸直，弹力为0；A到B过程，弹力小于重力，合力向下，加速下落；B点弹力等于重力，速度最大；B到C过程，弹力大于重力，合力向上，减速下落；
4. 弹性势能与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，从A到C弹性绳持续伸长，形变一直增大，弹性势能持续增大。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：从B点到C点，挑战者高度不断减小，质量不变，重力势能减小，故A错误；
选项B：从O点到C点，弹性绳的弹力对挑战者做功，挑战者的机械能会转化为弹性绳的弹性势能，因此挑战者的机械能不守恒，故B错误；
选项C：从A点到B点，弹性绳的弹力小于挑战者的重力，合力方向向下，与运动方向相同，挑战者加速下落，故C正确；
选项D：从A点到C点，弹性绳的弹性形变程度持续增大，因此弹性势能一直增大，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力势能、机械能守恒、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极运动实际场景，考查受力分析和能量转化的知识点，需要理清各阶段的受力与能量变化，易错点在于机械能守恒的判断（需考虑系统内弹力做功）和弹性势能的变化，整体难度中等。
【难度系数】
0.5

5 如图甲所示,小球从某高度由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,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为曲线的最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则 ()


A.运动过程中小球的动能一直增大
B.运动过程中小球的机械能不变
C.在b点时小球所受的重力等于弹簧的弹力
D.整个过程中小球和弹簧的机械能总量减小

C

A(×)由题图乙可知,小球的速度先增大后减小,而质量不变,故小球的动能先增大后减小。
B(×)小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,弹簧的形变量逐渐增大,故小球受到的弹力逐渐增大,小球的机械能逐渐转化为弹簧的弹性势能。
C(√)小球接触弹簧后向下运动的过程中,受到竖直向上的弹簧弹力和竖直向下的重力,开始时,重力大于弹力,合力方向向下,小球的速度越来越大,随着弹簧压缩量的增大,小球所受弹力越来越大,当弹力与重力相等时,小球所受合力为零,此时小球的速度最大。
D(×)不计空气阻力,整个装置的机械能是守恒的。

【分析】
要解决这道题，需分析小球接触弹簧后的受力与运动关系：小球受竖直向下的重力和竖直向上的弹簧弹力，弹力随弹簧压缩量Δl增大而增大。当重力大于弹力时，合力向下，小球加速；当重力等于弹力时，合力为零，速度达到最大；当重力小于弹力时，合力向上，小球减速。结合v-Δl图像判断速度变化，进而分析动能、机械能的变化，以及系统的机械能守恒情况。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：动能由质量和速度决定，小球质量不变。由图乙可知，小球速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，并非一直增大，A错误。
2. 选项B：小球的机械能变化由弹簧弹力做功决定。小球压缩弹簧时，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能逐渐转化为弹簧的弹性势能，因此小球的机械能减小，B错误。
3. 选项C：小球速度最大时，合力为零。小球接触弹簧后，重力向下、弹力向上，当弹力与重力大小相等时，合力为零，速度达到最大值，对应图乙中的b点，C正确。
4. 选项D：不计空气阻力，整个过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，总量保持不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、受力分析、动能
【点评】
本题考查小球与弹簧相互作用过程中的力学和机械能变化，核心是明确速度最大的位置为重力与弹力相等的位置，需区分小球的机械能和系统的机械能，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5

6 [2026无锡太湖格致中学月考] 如图所示,弹簧一端与小车相连,另一端固定在左侧的墙壁上,小车放在光滑的水平木板上,小车位于A点时弹簧恰好为自然长度,用力压缩弹簧使小车到达B点;松手后,小车由B点运动至C点。则在整个运动过程中,速度达到最大的位置在（填“A点”“A点的左侧”或“A点的右侧”）,弹簧的弹性势能（填“减小”“先减小后增大”“先增大后减小”或“增大”）,从B点到A点的过程中小车的机械能（填“增大”“减小”或“不变”）。

A点 先减小后增大 增大
【解析】 由于木板光滑,不存在摩擦力,当弹簧的弹性势能为0时(即弹簧自然伸长),小车在木板上运动的速度最大,A点时弹簧恰好为自然长度,所以A点时小车的动能最大。

从B点到A点的过程中,小车的质量不变,高度不变,重力势能不变,小车从B点静止,到达A点时速度最大,小车的动能增大,小车的机械能是动能和势能的总和,则小车的机械能增大。

【分析】
要解决本题，需分阶段分析小车的受力、运动状态及弹簧的形变变化：小车在光滑水平面上运动，不受摩擦力，仅受弹簧弹力。从B到A时，弹簧逐渐恢复原长，弹力方向与小车运动方向相同，小车做加速运动；从A到C时，弹簧被拉长，弹力方向与小车运动方向相反，小车做减速运动，因此速度最大的位置在A点。弹性势能与弹簧形变程度有关，形变越大弹性势能越大，B到A形变减小，弹性势能减小；A到C形变增大，弹性势能增大，故弹性势能先减小后增大。小车的机械能是动能与重力势能的总和，B到A过程中小车重力势能不变，动能增大，因此机械能增大。
【解析】
1. 速度最大的位置：水平面光滑，小车运动时无摩擦力，仅受弹簧弹力。小车从B向A运动时，弹力方向与运动方向一致，小车加速；到达A点时弹簧为自然长度，弹力为0；从A向C运动时，弹力方向与运动方向相反，小车减速，故速度最大在A点。
2. 弹簧弹性势能的变化：弹性势能大小与形变程度正相关，形变越大势能越大。小车从B到A，弹簧形变减小，势能减小；从A到C，弹簧形变增大，势能增大，因此弹性势能先减小后增大。
3. 小车机械能的变化：机械能为动能与势能之和，小车在水平面上重力势能不变。从B到A过程中，小车速度增大，动能增大，故机械能增大。
【答案】
A点；先减小后增大；增大
【知识点】
弹性势能、机械能、力与运动
【点评】
本题考查弹性势能、机械能的变化及力与运动的关系，核心是分析弹簧形变和弹力方向对小车运动的影响，属于基础应用类题目，需掌握机械能的组成及弹性势能的影响因素。
【难度系数】
0.6