1. 如图所示,将悬线缠绕在滚摆的轴上,让摆轮上升到顶端,然后松开手,发现:
(1)摆轮从最高处下降到最低处的过程中,摆轮的旋转方向不变,且表面不同色块的图案越来越模糊,这说明它的转速越来越
(2)摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中,由于
(3)经过几次实验,摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低,这是由于在这过程中,

(1)摆轮从最高处下降到最低处的过程中,摆轮的旋转方向不变,且表面不同色块的图案越来越模糊,这说明它的转速越来越
快
,因此,它的重力势能逐渐减小
,动能逐渐增加
。(2)摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中,由于
惯性
,摆轮的转动方向不变,但转速越来越小
,因此它的动能逐渐减小
,重力势能逐渐增加
。(3)经过几次实验,摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低,这是由于在这过程中,
克服摩擦和空气阻力做功
的缘故。答案
1. (1)快 减小 增加 (2)惯性 小 减小 增加 (3)克服摩擦和空气阻力做功
解析
【分析】
本题围绕滚摆的运动过程,考查动能与重力势能的转化、惯性的应用以及机械能损耗的原因。解题时需结合滚摆下降、上升时的速度、高度变化,分析能量转化关系,同时考虑惯性和能量损失的影响。
【解析】
(1)摆轮下降时,表面不同色块图案越来越模糊,说明转速越来越快(转速越快,视觉暂留效果使图案模糊);下降过程中,摆轮高度降低,重力势能逐渐减小,速度增大,动能逐渐增加,此过程重力势能转化为动能。
(2)摆轮到达最低处后,由于惯性会保持转动状态继续上升;上升过程中,摆轮速度越来越小,动能逐渐减小,高度增加,重力势能逐渐增加,此过程动能转化为重力势能。
(3)摆轮上升的最高位置比初始低,是因为运动过程中需要克服摩擦和空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能总量减少,所以上升高度降低。
【答案】
(1)快 减小 增加 (2)惯性 小 减小 增加 (3)克服摩擦和空气阻力做功
【知识点】
动能势能转化、惯性、机械能损耗
【点评】
本题以滚摆实验为载体,考查基础物理知识的实际应用,需理解运动过程中能量的转化规律及能量损耗的原因,属于典型的力学基础题。
【难度系数】
0.3
本题围绕滚摆的运动过程,考查动能与重力势能的转化、惯性的应用以及机械能损耗的原因。解题时需结合滚摆下降、上升时的速度、高度变化,分析能量转化关系,同时考虑惯性和能量损失的影响。
【解析】
(1)摆轮下降时,表面不同色块图案越来越模糊,说明转速越来越快(转速越快,视觉暂留效果使图案模糊);下降过程中,摆轮高度降低,重力势能逐渐减小,速度增大,动能逐渐增加,此过程重力势能转化为动能。
(2)摆轮到达最低处后,由于惯性会保持转动状态继续上升;上升过程中,摆轮速度越来越小,动能逐渐减小,高度增加,重力势能逐渐增加,此过程动能转化为重力势能。
(3)摆轮上升的最高位置比初始低,是因为运动过程中需要克服摩擦和空气阻力做功,机械能转化为内能,机械能总量减少,所以上升高度降低。
【答案】
(1)快 减小 增加 (2)惯性 小 减小 增加 (3)克服摩擦和空气阻力做功
【知识点】
动能势能转化、惯性、机械能损耗
【点评】
本题以滚摆实验为载体,考查基础物理知识的实际应用,需理解运动过程中能量的转化规律及能量损耗的原因,属于典型的力学基础题。
【难度系数】
0.3
2. 如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在

b
(a/b/c)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的弹性势能
。答案
2. b 弹性势能
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合弹力做功与机械能变化的关系,以及能量转化规律分析:1. 小球在光滑水平杆上运动,无摩擦力影响,需判断弹簧弹力对小球做功的情况,以此确定小球机械能的变化;2. 明确弹簧原长、压缩、伸长状态下弹力的方向,以及对应过程中动能和弹性势能的转化关系。
【解析】
1. 小球从a运动到b的过程:a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,此时弹簧对小球施加向右的弹力,弹力方向与小球运动方向一致,弹力对小球做正功,小球的机械能(动能)逐渐增大;当到达b点时,弹簧恢复原长,弹力为0,此时弹簧的弹性势能为0,小球的机械能达到最大。
2. 小球从b运动到c的过程:b是弹簧原长位置,小球继续向右运动时,弹簧被拉长,弹簧对小球施加向左的弹力,弹力方向与小球运动方向相反,弹力对小球做负功,小球的动能减小,弹簧的弹性势能增加,因此小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
【答案】
b;弹性势能
【知识点】
机械能变化、弹性势能、能量转化
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动场景,考查机械能变化和动能与弹性势能的转化,核心是理解弹力做功对机械能的影响,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合弹力做功与机械能变化的关系,以及能量转化规律分析:1. 小球在光滑水平杆上运动,无摩擦力影响,需判断弹簧弹力对小球做功的情况,以此确定小球机械能的变化;2. 明确弹簧原长、压缩、伸长状态下弹力的方向,以及对应过程中动能和弹性势能的转化关系。
【解析】
1. 小球从a运动到b的过程:a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,此时弹簧对小球施加向右的弹力,弹力方向与小球运动方向一致,弹力对小球做正功,小球的机械能(动能)逐渐增大;当到达b点时,弹簧恢复原长,弹力为0,此时弹簧的弹性势能为0,小球的机械能达到最大。
2. 小球从b运动到c的过程:b是弹簧原长位置,小球继续向右运动时,弹簧被拉长,弹簧对小球施加向左的弹力,弹力方向与小球运动方向相反,弹力对小球做负功,小球的动能减小,弹簧的弹性势能增加,因此小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
【答案】
b;弹性势能
【知识点】
机械能变化、弹性势能、能量转化
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动场景,考查机械能变化和动能与弹性势能的转化,核心是理解弹力做功对机械能的影响,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示,某同学在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小球,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点自由释放后所能达到的最低点,关于小球从A点到C点的运动过程,下列说法中正确的是 (

A.小球在B点时的动能最大
B.从B点下落到C点的过程中,小球的动能先增大后减小
C.从A点下落到C点的过程中,橡皮筋对小球的拉力不断增大
D.小球在C点时,橡皮筋的弹性势能最小
B
)A.小球在B点时的动能最大
B.从B点下落到C点的过程中,小球的动能先增大后减小
C.从A点下落到C点的过程中,橡皮筋对小球的拉力不断增大
D.小球在C点时,橡皮筋的弹性势能最小
答案
3. B
解析
【分析】
要解决这道题,需分阶段分析小球从A到C的运动过程:小球从A点自由释放,到B点前,橡皮筋未形变,仅受重力,做加速运动;到达B点后,橡皮筋开始伸长,产生向上的拉力,拉力随伸长量增大而增大。当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能增大;当拉力等于重力时,速度达到最大,动能最大;之后拉力大于重力,合力向上,小球减速,动能减小,直到C点速度为0。据此逐一判断选项。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:小球动能最大的位置是拉力等于重力的点,而非B点(B点是橡皮筋自然下垂的位置,此时拉力为0,小球仍在加速),故A错误。
选项B:从B点下落到C点,先因拉力小于重力加速,动能增大;后因拉力大于重力减速,动能减小,因此动能先增大后减小,故B正确。
选项C:从A到B,橡皮筋未发生形变,拉力为0,并非拉力不断增大,故C错误。
选项D:C点是小球到达的最低点,橡皮筋形变程度最大,弹性势能最大,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能变化、受力分析、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极模型,考查受力分析与动能变化的关联,需明确拉力与重力的大小关系对运动状态的影响,是力学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需分阶段分析小球从A到C的运动过程:小球从A点自由释放,到B点前,橡皮筋未形变,仅受重力,做加速运动;到达B点后,橡皮筋开始伸长,产生向上的拉力,拉力随伸长量增大而增大。当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能增大;当拉力等于重力时,速度达到最大,动能最大;之后拉力大于重力,合力向上,小球减速,动能减小,直到C点速度为0。据此逐一判断选项。
【解析】
对各选项分析如下:
选项A:小球动能最大的位置是拉力等于重力的点,而非B点(B点是橡皮筋自然下垂的位置,此时拉力为0,小球仍在加速),故A错误。
选项B:从B点下落到C点,先因拉力小于重力加速,动能增大;后因拉力大于重力减速,动能减小,因此动能先增大后减小,故B正确。
选项C:从A到B,橡皮筋未发生形变,拉力为0,并非拉力不断增大,故C错误。
选项D:C点是小球到达的最低点,橡皮筋形变程度最大,弹性势能最大,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能变化、受力分析、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极模型,考查受力分析与动能变化的关联,需明确拉力与重力的大小关系对运动状态的影响,是力学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
4. 如图,轻弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球 (

A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.运动至O点时,动能最大
C.运动至最高点时,增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
课后作业 KEHOUZUOYE
C
)A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.运动至O点时,动能最大
C.运动至最高点时,增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
课后作业 KEHOUZUOYE
答案
4. C
解析
【分析】
本题考查弹簧与小球的运动规律及机械能守恒的应用,解题时需分阶段分析小球的受力、运动状态,结合系统机械能守恒定律逐一判断选项。首先明确:小球从A点释放后,先在弹簧弹力和重力共同作用下运动,当弹簧弹力等于重力时速度最大(动能最大);到达O点时弹簧恢复原长,之后小球离开弹簧,仅受重力做竖直上抛运动;系统(小球+弹簧)机械能守恒,即动能、重力势能、弹性势能之和保持不变。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 小球运动至最高点时,仅受重力作用,合力不为零,不满足平衡力条件,A错误。
B. 小球从A到O的过程中,当弹簧弹力等于重力时,速度达到最大(动能最大),该位置在O点下方,并非O点,B错误。
C. 系统机械能守恒,小球从A点(静止,动能为0,弹簧有弹性势能)到最高点时,弹簧已脱离(弹性势能为0),小球动能为0,因此弹簧减少的弹性势能全部转化为小球增加的重力势能,C正确。
D. 从O点向上运动时,弹簧已恢复原长,无弹性势能,是小球的动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、受力分析、能量转化
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动,考查受力分析和机械能守恒的应用,需明确各阶段的受力特点和能量转化关系,易错点在于混淆动能最大的位置、忽略最高点的受力情况。
【难度系数】
0.5
本题考查弹簧与小球的运动规律及机械能守恒的应用,解题时需分阶段分析小球的受力、运动状态,结合系统机械能守恒定律逐一判断选项。首先明确:小球从A点释放后,先在弹簧弹力和重力共同作用下运动,当弹簧弹力等于重力时速度最大(动能最大);到达O点时弹簧恢复原长,之后小球离开弹簧,仅受重力做竖直上抛运动;系统(小球+弹簧)机械能守恒,即动能、重力势能、弹性势能之和保持不变。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 小球运动至最高点时,仅受重力作用,合力不为零,不满足平衡力条件,A错误。
B. 小球从A到O的过程中,当弹簧弹力等于重力时,速度达到最大(动能最大),该位置在O点下方,并非O点,B错误。
C. 系统机械能守恒,小球从A点(静止,动能为0,弹簧有弹性势能)到最高点时,弹簧已脱离(弹性势能为0),小球动能为0,因此弹簧减少的弹性势能全部转化为小球增加的重力势能,C正确。
D. 从O点向上运动时,弹簧已恢复原长,无弹性势能,是小球的动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、受力分析、能量转化
【点评】
本题结合弹簧与小球的运动,考查受力分析和机械能守恒的应用,需明确各阶段的受力特点和能量转化关系,易错点在于混淆动能最大的位置、忽略最高点的受力情况。
【难度系数】
0.5
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