強(qiáng)化突破11彈簧和蹦極問題-九年級科學(xué)上冊學(xué)練測（浙教版）

強(qiáng)化突破11、彈簧和蹦極問題一、選擇題1．（2023九上·上虞期末）如圖，在光滑的水平臺面上，將一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運動（已知AO＝OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷正確的是（）A．小球的動能不斷增加B．彈簧的彈性勢能不斷減少C．小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等D．在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變【答案】D【解析】A.小球從A位置運動到B位置的過程中，小球的動能先增大后減小，A錯誤；B.小球從A位置運動到B位置的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大，B錯誤；C.小球運動到O點時的動能最大，彈簧的彈性勢能為0，C錯誤；D.機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，D正確。故答案為：D2．（2021九上·杭州期中）如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不可伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O'點，O與O'點在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點等高處，細(xì)繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球第一次達(dá)到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則兩球各自第一次到達(dá)懸點正下方時（）A．兩球的動能相等 B．B球的動能較大C．A球的動能較大 D．兩球的機(jī)械能相等【答案】C【解析】A、B兩球質(zhì)量相等，開始時二者處于同一水平面上，到達(dá)懸點正下方時還在同一水平面上，則它們下降的高度相同，即開始時具有的重力勢能相同。由于A球上的輕繩不能伸長，因此到達(dá)最低點時重力勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。而B球上的彈簧可以伸長，因此到達(dá)最低點時重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能。比較可知，在懸掛點正下方時A球的動能大于B球。故選C。3．如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器(壓力不超過最大值)，壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路。壓力傳感器不受力時電流表示數(shù)是l0。t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。整個過程中，不計能量損失，電流表示數(shù)I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則（）A．t1時刻，小球動能最小B．t2時刻，彈簧的彈性勢能最?。瓹．t2~t3這段時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能先增加后減少D．t2~t3這段時間內(nèi)，小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能【答案】D【解析】1時刻時，電流表示數(shù)為I0，表示壓力傳感器不受力，t1時刻小球剛好接觸彈簧，此時小球受到重力和彈力的作用，重力大于彈力，小球繼續(xù)向下做加速運動，動能會變大，故A錯誤；

2時刻時，電流表示數(shù)最大，表示壓力傳感器的電阻阻值最小，表明壓力傳感器受到的壓力最大，說明此時小球把彈簧壓縮到最低點，彈簧的彈性形變程度最大，彈性勢能最大，故B錯誤；

2～t3這段時間內(nèi)，電流表示數(shù)變小，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說明此時是彈簧把小球彈起的過程。這個過程中，彈簧逐漸恢復(fù)原來的長度，即形變程度逐漸減小，則彈性勢能逐漸減小，故C錯誤；

2～t3這段時間內(nèi)，彈簧恢復(fù)原狀，小球的高度增大且速度增大，則彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成動能和重力勢能，因此小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能，故D正確。故選D。4．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗時，將一根橡皮筋一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，c點是小球從a點自由下落所能到達(dá)的最低點，在小球從a點到c點運動的過程中，不考慮空氣阻力，以下說法正確的是（）A．小球到達(dá)b點時，受的合力為零B．小球到達(dá)c點時，受的合力為零C．小球的動能一直在增加，重力勢能一直在減小D．在c點小球的動能為零，橡皮筋的彈性勢能最大【答案】D【解析】A、b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，小球到達(dá)b點時，橡皮筋處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，對球沒有拉力，則球只受重力作用，則合力不為零，故A錯誤；

B、c點是小球從a點自由下落所能到達(dá)的最低點，由于小球的重力勢能在c點時全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，對小球的拉力大于小球的重力，則合力不為零，故B錯誤；

C、小球從a到b的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能一直在增加，但從b到c的過程中，小球開始時速度增大，當(dāng)?shù)较鹌そ顚π∏虻睦Υ笥谛∏虻闹亓螅捎诖藭r合力向上，則小球的速度才逐漸減小，在達(dá)到c點時，速度為零，動能為零，所以在小球從a點到c點運動的過程中，小球的重力勢能一直在減小，動能是先增加后減小，故C錯誤；

D、當(dāng)小球經(jīng)過b點后，小球受到向上的彈力，當(dāng)橡皮筋對小球的拉力大于小球的重力時，由于此時合力向上，則小球的速度才逐漸減小，小球的速度逐漸減小，動能也逐漸減小，直到下落到最低點c點時，動能為零，橡皮筋伸長到最長，則彈性勢能最大，故D正確。故答案為：D5．如圖所示，原長為l的橡皮筋一端固定在O點，另一端懸掛一個小鋼球，將鋼球從О點自由釋放，鋼球運動到A點后開始向上返回，不計空氣阻力，O、A兩點間距離為2l。則能反映鋼球從О點運動到A點的過程中，其動能E隨運動距離s變化的關(guān)系圖象可能是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】①橡皮筋長為L，小球從初始狀態(tài)下降至L過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小球做加速運動，動能逐漸變大；

②小球從L繼續(xù)下降至2L過程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；當(dāng)拉力小于重力時，合力向下，小球仍加速，動能仍然增大；當(dāng)拉力等于重力時，合力為零，加速停止，此時速度最大，動能達(dá)到最大；當(dāng)拉力大于重力時，合力向上，小球做減速運動，動能逐漸減小，最后變?yōu)榱悖还蔬xB。6．（2020九上·紹興月考）“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運動項目，如圖所示。一根彈性橡皮繩，一端系住人的腰部，另一端系于跳臺，當(dāng)人下落至圖中A點時，橡皮繩剛好被伸直，C點是游戲者所能達(dá)到的最低點，當(dāng)人下落至圖中B點時，橡皮繩對人的拉力與人受到的重力大小相等。對于游戲者離開跳臺到最低點的過程中（不考慮空氣阻力），下列說法正確的是（）A．游戲者的動能一直在增加B．游戲者到達(dá)B點時，游戲者的動能增加到最大值C．游戲者到達(dá)C點時，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能D．游戲者從C點向B點運動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能【答案】B【解析】從開始下落到A點時，彈性繩沒有伸長，因此游戲者不受拉力，只受重力，此時合力向下，與運動方向一致，做加速運動。從A到B，彈性繩的長度變大，拉力變大，但是重力始終大于彈力，合力仍然向下，與運動方向一致，繼續(xù)做加速運動。當(dāng)?shù)竭_(dá)B點時，拉力和重力相等，合力為零，此時加速停止，游戲者的速度達(dá)到最大。從B到C的過程中，拉力繼續(xù)增大，重力小于拉力，合力向上，游戲者做減速運動。因此從A到C的過程中，游戲者的速度先增大后減小，那么動能先增大后減小，故A錯誤，B正確；

當(dāng)游戲者到達(dá)C點時，它速度為零，動能為零；高度最小，即重力勢能最小。而彈性繩的長度達(dá)到最大，即彈性勢能最大，因此游戲者的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能，故C錯誤；

游戲者從C點到B點的過程中，它的高度增大，重力勢能增大；速度增大，動能增大，而彈性繩的長度減小，即彈性勢能減小，因此彈性勢能轉(zhuǎn)化為游戲者的動能和重力勢能，故D錯誤。故選B。7．（2020九上·濱江期末）小明在老師的指導(dǎo)下用小球和彈性很好的輕質(zhì)橡皮筋等器材進(jìn)行了如下實驗與探究(不考慮空氣阻力)。讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點O的正下方P點由靜止釋放如圖甲所示，整個下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示：小球下落的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示。小球從P點下落到A、B、C三點的距離分別是ha、hb、hc。下列說法中正確的是（）A．由乙圖可知，此橡皮筋的伸長與拉力不成正比B．小球從A點運動到C點的過程中，小球下落動能的變化情況是先變大后變小C．小球從P點運動到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D．當(dāng)橡皮筋的伸長量最大時，小球的速度為0，此時小球處于平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A.根據(jù)丙圖可知，從0~ha的過程中，速度直線上升，說明此時小球只受到重力，沒有受到橡皮筋的彈力，也就是說橡皮筋沒有受力拉力，自然這段距離內(nèi)拉力為零。根據(jù)乙圖可知，此后橡皮筋的伸長越大，拉力越大，因此伸長與拉力成正比，故A錯誤；

B.根據(jù)丙圖可知，從A到C的過程中，小球速度先增大后減小，因此動能先變大后變小，故B正確；

C.小球從P到A的過程中，橡皮筋沒有伸長，因此重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；從A到B，橡皮筋伸長，重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和橡皮筋的彈性勢能，故C錯誤；

當(dāng)橡皮筋的伸長量最大時，此時小球受到的彈力最大，且大于重力，因此合力不為零，沒有處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選B。8．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點，自由伸長到B點，今將一小物體m連在彈簧上，并把彈簧壓縮到A點，然后釋放，小物體能運動到C點靜止，物體與水平地面間的摩擦力恒定，下列說法中正確的是（）A．物體從A到B動能越來越大，從B到C動能越來越小B．物體從A到B動能越來越小，從B到C所受合力不變C．物體從A到B動能先增大后減小，從B到C動能一直減小D．物體在B點動能最大【答案】C【解析】當(dāng)物體從A到B時，它受到向右的彈力和向左的摩擦力。在開始的一段時間內(nèi)，彈力大于摩擦力，合力向右，因此物體m做加速運動；當(dāng)彈力和摩擦力相等時，合力為0，物體m的加速停止，此時速度最大，動能最大；在從這點到達(dá)B點這段時間內(nèi)，彈力逐漸減小為0，合力向左，物體做減速運動；當(dāng)從B點到C點的過程中，彈力和摩擦力都向左，即合力向左，那么物體m一直做減速運動，直到速度為0。

物體從A到B的過程中，由于彈力和摩擦力相等的點在二者之間，所以物體的速度先增大后減小，即動能先增大后減??；從B到C時，彈簧形變增大，彈力增大，因此合力變大；但速度變小，因此動能減小，故A、B、D錯誤，而C正確。故選C。9．（2017九上·樂清月考）如圖甲為蹦極運動過程示意圖，跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下。運動時，跳躍者受到繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示（將蹦極過程近似為在豎直方向的運動）。根據(jù)圖象可知跳躍者（）A．重力大小為F0 B．t0時刻彈性勢能最小C．t0時刻動能最大 D．t0時刻重力勢能最小【答案】D【解析】A.觀察圖像可知，當(dāng)圖像最終變?yōu)橐粭l水平直線時，跳躍者就處于靜止?fàn)顟B(tài)（平衡狀態(tài)），這時他受到的重力等于彈性繩的彈力；很明顯，這時彈力小于F0，因此重力小于F0，故A錯誤；

0時刻，跳躍者第一次運動到最低點，這時彈性繩的長度最大，因此彈性勢能最大，故B錯誤；

0時刻，跳躍者到達(dá)最低點，這時他的動能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，即動能為0，故C錯誤；

0時刻，跳躍者第一次運動到最低點，這時跳躍者的重力勢能最小，故D正確。故選D。10．如圖所示，將一彈簧固定在水平桌面上，在其上放置一個小鋼球，鋼球靜止時彈簧長度為L，用手向下壓彈簧到一定程度，釋放后鋼球運動到距離水平桌面2L處，整個過程中，對鋼球分析錯誤的是（）A．鋼球上升但未離開彈簧之前鋼球的速度一直增加B．鋼球在彈簧上靜止時，彈簧的彈性勢能不為0C．鋼球上升過程中，當(dāng)彈簧長度為L時，鋼球動能最大D．甲圖中，鋼球靜止時受到平衡力的作用【答案】A【解析】D.甲圖中，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則它受到的彈力和重力相互平衡，故D正確不合題意；

AC.當(dāng)鋼球上升時，先是彈簧的彈力大于重力，此時合力向上，則鋼球做加速運動；隨著彈力的減小，當(dāng)長度為L時，彈簧和重力相等，此時合力為零，加速停止，即此時速度最大，動能最大；此后，彈力小于重力，合力向下，則鋼球做減速運動，故A錯誤符合題意，C正確不合題意；B.鋼球在彈簧上靜止時，彈簧受到壓力而發(fā)生形變，因此具有彈性勢能，故B正確不合題意。故選A。11．（2020九上·鎮(zhèn)海期末）如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個小球，小球放在粗糙的水平木板上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a點運動到c點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球在a點和c點處彈簧的彈性勢能相等B．小球從b點到c點的過程，小球的動能越來越小C．整個過程機(jī)械能守恒D．以上說法都不對【答案】B【解析】小球從a到c的過程中，彈簧的長度先變小后變大，因此重力勢能先變小后變大，其實就是彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，小球的動能再轉(zhuǎn)化為彈性勢能。由于摩擦的存在，小球的機(jī)械能會不斷變成內(nèi)能，從而使轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能減小，導(dǎo)致到達(dá)c點時轉(zhuǎn)化成的彈性勢能減小，故A、C錯誤；

小球從b點到c點的過程中，小球受到向左的摩擦力和彈簧的拉力，合力的方向與運動方向相反，因此做減速運動，即它的動能越來越小，故B正確，D錯誤。故選B。12．（2020九上·蒼南期中）如圖所示，在光滑的水平臺面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，P點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至M位置，然后釋放小球，小球就在MN間做往復(fù)運動（已知MP=PN），小球從M位置運動到N位置的過程中，彈簧的彈性勢能變化是（）A．一直增大 B．一直減小C．先增大后減小 D．先減小后增大【答案】D【解析】從M點到P點，彈簧的長度逐漸增大，被壓縮的程度逐漸變小，因此彈性勢能逐漸變小。從P到N時，彈簧的長度逐漸增大，伸長的長度逐漸變大，因此彈性勢能逐漸增大，因此彈簧的彈性勢能先減小后增大，故D正確，而A、B、C錯誤。故選D。13．（2020九上·寧波月考）如圖所示，在粗糙的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。開始時通過小球壓縮彈簧到A位置（已知AO>OB），釋放小球，則小球從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球從O運動到B的過程中所受彈力方向向右、速度不斷減小B．小球從A運動到O的過程中，速度增大，機(jī)械能不變C．小球運動到B點時將停止運動并保持靜止D．小球在A點處，彈簧的彈性勢能最大【答案】D【解析】A..小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，故A錯誤；

B.小球從A運動到O的過程中，彈簧恢復(fù)原狀，將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，此時小球的速度不斷增大，動能不斷增大，機(jī)械能不斷增大，故B錯誤；

C.小球運動到B點時，動能轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，此時向右的速度為零，因此會停止向右運動。但是由于彈簧向左的拉力，所以不會保持靜止，而是向左開始運動，故C錯誤；

D.小球在A點時，形變程度最大，因此彈簧的彈性勢能最大，故D正確。故選D。14．如圖所示，從小球下落，直至彈簧壓縮至最短的整個過程中（不計空氣阻力），下列敘述中正確的是（）A．小球的機(jī)械能一定逐漸減小B．小球的動能先增大再逐漸減小C．小球在最低點受到的彈簧的彈力等于重力D．小球的速度越來越小【答案】B【解析】在小球接觸彈簧之前，由于沒有空氣阻力，因此機(jī)械能守恒，故A錯誤；

在小球接觸彈簧前，只受重力，合力的方向與運動方向相同；接觸彈簧后，彈簧形變逐漸增大，受到的彈力逐漸增大，這兩段時間內(nèi)，彈力小于重力，合力的方向與運動方向相同，小球做加速運動。當(dāng)彈力和重力相同時，合力為零，此時小球的速度最大；此后，彈簧的彈力越來越大，始終彈力大于重力，合力的方向與運動方向相反，小球做減速運動，因此小球的速度先增大后減小，那么動能先增大后減小，故B正確，D錯誤；

當(dāng)小球到達(dá)最低點時，彈簧的形變程度最大，那么彈力最大，此時彈力大于重力，故C錯誤。故選B。二、填空題15．物體F和彈簧相連固定于墻壁上，當(dāng)物體處于位置B處彈簧沒有形變，用力將其拉至C處，松手后物體從C點出發(fā)在CA之間往返運動并最終停留在某處，若停留時彈簧彈性勢能為0，則（1）由C到B時，彈簧的彈性勢能（選填“不變”、“增大”或“減小”）（2）物體從C點出發(fā)，回到A點的過程中，物體動能最大的點位于（選填“B點”、“AB”之間或“BC之間”）（3）物體最終停留在選填“B點”、“AB”之間或“BC之間”）【答案】（1）減小（2）BC之間（3）B點【解析】（1）由C到B時，彈簧的形變程度變小，則彈性勢能減小。

（2）物體從C到B的過程中，彈力逐漸減小，而受到的摩擦力不變，那么物體受到的合力逐漸減小，則加速度逐漸減小。當(dāng)彈簧的彈力和摩擦力相等時，合力為零，此時加速度為零，即加速終止，速度達(dá)到最大。B點時沒有形變，即彈力為零，而位于速度最大的點時彈力肯定大于零，即發(fā)生形變，那么物體動能最大的點應(yīng)該位于BC之間。

（3）當(dāng)物體靜止下來時，彈簧的彈性勢能為零，即沒有發(fā)生形變，那么物體最終停留在B點。16．如圖所示，將一根彈簧和一只質(zhì)量為1kg的金屬球（球上有一直小孔）套在鐵架臺的金屬桿AB上面?，F(xiàn)將小球提到B端后松手，小球的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。（1）從t1到t3時刻，小球的機(jī)械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（2）在整個過程中，小球在時動能最大。（選填“t1”或“t2”或“t3”）【答案】（1）減小（2）t1【解析】（1）從t1到t3時刻，小球的機(jī)械減??；

（2）根據(jù)乙圖可知，小球最終靜止在40cm的高度上，此時它受到的重力和彈力相等，因此速度最大，動能最大，故選t1。17．（2017九上·樂清月考）用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運動，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱?。已知AC間的高度差為h，在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力（選填“大于”、“小于”、“等于”）彈簧所施加的彈力。（整個過程中不計能量損耗）【答案】Gh；小于【解析】在鐵球下落時，鐵球的重力勢能轉(zhuǎn)化為它的動能和彈簧的彈性勢能；

在C點小球速度為0，那么動能為0，這時小球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，即：W=Fs=G?；

到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱悖?/p>

因此從B到C時，小球的速度在不斷減小，

那么這個過程中小球受到的合力向上，即：它受到的向下的重力小于向上的彈力。18．（2022九上·舟山月考）如圖輕質(zhì)彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到靜止時，彈簧長度為L，現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。光滑水平軌道與光滑半圓軌道相切。AB是長度為5L的水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后釋放，P開始沿軌道運動，問：（1）從豎直放置在地面上的彈簧頂端，靜止釋放物塊P，至彈簧被壓縮后靜止，物塊P的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的能；（2）將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，能到達(dá)的最高位置（圖中字母表示），此時到達(dá)該位置具有能，大小為?！敬鸢浮浚?）彈性勢（2）C；重力勢；mgL【解析】（1）從豎直放置在地面上的彈簧頂端，靜止釋放物塊P，至彈簧被壓縮后靜止，物塊P的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能；

（2）將質(zhì)量為m的物體放在彈簧上靜止時，彈簧長度為L，此時彈簧縮短：2LL=L。

此時彈簧的彈性勢能等于物體下落L減小的重力勢能，即為W=Gh=mgh。

在水平面上，將同一彈簧壓縮到L，則此時彈性勢能為mgh；

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，當(dāng)物體到達(dá)最高點時，物體具有的重力勢能肯定等于彈簧的彈性勢能，

即大小為mgh。因為半圓形軌道的報警為L，所以能達(dá)到的最高位置為C。19．如圖所示為蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運動員到達(dá)的最低點。（1）若整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自彈性繩重不計，從A點到B點的過程中，運動員的動能（選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”）。（2）現(xiàn)實中由于摩擦力等因素，運動員最終將在（填“A”、“B”或“C”）點靜止?！敬鸢浮浚?）增大（2）B【解析】（1）從A到B的過程中，彈性繩逐漸伸長，則彈力逐漸增大，但是彈力始終小于重力，即合力向下，那么運動員做加速運動，因此動能逐漸增大。

（2）當(dāng)運動員靜止時，它受到的彈力與重力相互平衡，即二者相等，因此最終將在B點靜止。20．如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連。推動木塊壓縮彈簧，當(dāng)其左端至A點時，彈簧具有的彈性勢能為50J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復(fù)運動若干次后靜止，此時彈簧具有的彈性勢能為1J。則木塊最終靜止時其左端的位置一定不可能位于(選填“B”“C”或“D”)點，整個過程中木塊速度最大時其左端可能位于(選填“B”“C”或“D”)點?！敬鸢浮緾；B【解析】（1）根據(jù)圖片可知，墻壁到C點的長度為l，即木塊左端到點C點時恢復(fù)原長，此時不會產(chǎn)生彈力，自然沒有彈性勢能。因為木塊靜止時彈性勢能為1J，即彈簧肯定發(fā)生形變，因此木塊靜止時左端的位置一定不在C點。

（2）根據(jù)圖片可知，從A到C點時，在開始的一段時間內(nèi)，彈力大于摩擦力，合力向右，與運動方向相同，木塊水平向右做加速運動。當(dāng)彈力與摩擦力相等時，合力為零，此時加速停止，木塊的速度最大。在C點時，彈力為零，此時合力向左，木塊已經(jīng)做減速運動，則木塊速度最大時左端可能位于B點。21．（2020九上·鄞州月考）如圖所示，連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長時，小球位于O點。小幅度向左或向右改變小球位置，小球仍能靜止。現(xiàn)較大幅度改變小球位置，把小球移至A點后使其靜止，然后釋放。（1）小球向右運動過程中速度最大點出現(xiàn)在（選填“O點”、“O點左側(cè)”、“O點右側(cè)”、“都有可能”）；（2）小球第一次向右由O點至到達(dá)最右端B的過程中能量轉(zhuǎn)化情況為；（3）小球最終靜止的位置是（選填“O點”、“O點左側(cè)”、“O點右側(cè)”、“可能是O點，也可能偏左或是偏右”）【答案】（1）O點左側(cè)（2）動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能（3）可能是O點，也可能偏左或是偏右【解析】（1）當(dāng)小球向右運動從A到O的過程中，它受到向左的摩擦力和向右的彈力。在開始的一段時間內(nèi)，彈力始終大于摩擦力，合力向右，與運動方向一致，因此小球做加速運動。隨著彈簧的伸長，彈力逐漸減小，當(dāng)彈力和摩擦力相等時，合力為零，此時小球的速度最大。因為O點時，彈簧的彈力為零，所以速度最大的點肯定在O點左側(cè)。

（2）小球第一次向右由O點至到達(dá)最右端B的過程中，小球克服阻力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；彈簧不斷伸長，小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，因此能量轉(zhuǎn)化為：動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能；

（3）如果小球動能為零的點在O點，那么小球在O點靜止；如果動能為零的點在O點左側(cè)，那么小球靜止在O點左側(cè)；如果動能為零的點在O點右側(cè)，那么小球靜止在O點右側(cè)。22．如圖甲所示，彈簧一端固定在O點，另一端系一小球。現(xiàn)將小球置于A位置，此時彈簧水平且為原長狀態(tài)。將球由靜止釋放，在運動到最低點B的過程中。試分析：（1）小球機(jī)械能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）小球減小的重力勢能（“等于”、“大于”、“小于”）小球增加的動能。（3）若將小球直接掛在彈簧下，用力將小球拉到彈簧最大伸長限度內(nèi)的最下端，放手后在小球豎直向上運動到最高點的過程中，小球的速度變化特點是?！敬鸢浮浚?）變?。?）大于（3）先增大后減小【解析】（1）在小球下落的過程中，彈簧的長度增大，即小球的機(jī)械能會部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，因此小球的機(jī)械能變小。

（2）在小球下落的過程中，小球的重力勢能會轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能，因此小球減小的重力勢能大于小球增加的動能。

（3）在開始的一段時間內(nèi)，小球受到的彈力大于重力，合力向上，與運動方向一致，做加速運動；當(dāng)小球受到的彈力和重力相等時，合力為零，小球加速停止，此時速度最大；此后，小球受到的彈力小于重力，合力向下，小球向上做減速運動，因此小球的速度變化特點為：先增大后減小。三、實驗探究題23．同學(xué)們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個輕質(zhì)彈簧(如圖所示)。小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些，小文分析：筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢能的大小有關(guān)，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？小文猜想：①彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關(guān)；②彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)。（1）小文利用兩個外形完全相同但材料不同的彈簧A和B、一個小鋼球、一個輕木塊，在同一水平面上進(jìn)行了如下圖所示的實驗，此實驗是為了驗證猜想，實驗中彈性勢能的大小是通過來體現(xiàn)的。（2）小文設(shè)計了一個實驗方案來驗證另一個猜想：步驟：a.將小球置于彈簧A右端，使彈簧壓縮2cm，放手后小球彈出，與木塊相碰，木塊推動的距離為s1；b.將同一個彈簧壓縮的程度稍大一些，把小球置于彈簧A右端，觀察小球撞擊木塊后木塊移動的距離s2。比較s1、s2得出結(jié)論：若s1s2）（選填：＞或＜）說明；【答案】（1）①；木塊被推動的距離（2）<；同一彈簧彈性形變的程度越大，彈性勢能越大【解析】（1）兩個彈簧外形相同但材料不同，則探究的是彈性勢能與材料的關(guān)系，即驗證猜想①，實驗中彈性勢能的大小是通過木塊被推動的距離來體現(xiàn)的。

（2）材料和形狀完全相同的彈簧，它彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，則：若s1<s2，說明：同一彈簧彈性形變的程度越大，彈性勢能越大。24．（2017九上·樂清月考）學(xué)習(xí)了“物體的動能與什么因素有關(guān)”的實驗后，小軍開展了如圖甲的實驗：步驟一：讓鐵球甲從斜面E點靜止?jié)L下，打到A處木塊，推動木塊；步驟二：讓鐵球甲從斜面F點滾下，打到A處相同的木塊，推動木塊；步驟三：換一鐵球乙（m乙＞m甲）從斜面上F點靜止?jié)L下，打到A處相同的木塊，推動木塊。（1）鐵球動能的大小事通過（選填：“木塊移動的距離S”或“鐵球的高度h”）來反應(yīng)，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。（2）實際操作中，小軍發(fā)現(xiàn)幾次木塊并未發(fā)生移動，對此你建議的改進(jìn)方法。（3）為了讓質(zhì)量不同的甲、乙兩球獲得相同的初速度，有同學(xué)認(rèn)為可以不用讓兩球都從E點滾下，而是設(shè)計了如圖乙裝置，只要每次讓兩球壓縮彈簧到同樣的形變程度后自然釋放即可。不考慮各種能量損耗，該方法（合理/不合理），請說明理由。【答案】（1）木塊移動的距離S（2）把木塊的質(zhì)量減少一些；或增大小球的質(zhì)量；或把表面做的光滑一些等（3）不合理；理由是動能的大小還跟質(zhì)量有關(guān)，在動能一定時，質(zhì)量不同，速度也不同，無法控制變量【解析】（1）木塊與地面之間的摩擦力是相同的，小球能量越大，對木塊做功越多，木塊前進(jìn)距離越遠(yuǎn)；因此鐵球動能的大小可通過木塊移動的距離s來反映；

（2）木塊沒有移動可能原因有：木塊質(zhì)量太大，推動它需要更大的能量，因此可以減小木塊的質(zhì)量；表面太粗糙，小球的能量損耗太大，因此可以把表面做的光滑些；或者小球本身的動能太小，因此可以增大小球的質(zhì)量。（3）即使不考慮能量損耗，該方法也是不合理的，因為動能的大小還與質(zhì)量有關(guān)，即使彈簧施加的能量相同，小球的質(zhì)量不同速度也會不同，無法控制變量。25．在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小江提出如下猜想：A.物體的動能大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。B.物體的動能大小可能與物體的運動速度有關(guān)。根據(jù)猜想，他設(shè)計了如圖所示的實驗進(jìn)行探究。甲乙兩圖中AB小球質(zhì)量較小且相等，丙圖中C小球質(zhì)量較大，甲圖中A球從較低高度自由滑下，乙丙中BC小球都從同一高度自由滑下后將右端固定的彈簧進(jìn)行壓縮。（1）通過觀察比較就能夠反映小球動能的大小。（2）為驗證猜想A，可通過比較兩次實驗，初步得出結(jié)論。（選填“甲、乙、丙”）（3）在甲、乙兩次實驗中，將同一小球從不同的高度釋放，其目的是：（4）實驗甲乙表明：（5）甲、乙、丙三次實驗中，小球重力勢能最小，圖中彈簧彈性勢能最大。（不計阻力和撞擊能量損失）【答案】（1）彈簧被壓縮的程度（2）乙、丙（3）使小球到達(dá)斜面底端的速度不同（4）當(dāng)質(zhì)量相同的小球，速度越大，小球的動能也越大（5）甲；丙【解析】（1）通過觀察比較彈簧被壓縮的程度就能夠反映小球動能的大小。

（2）驗證猜想A，即探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，必須控制小球在斜面上的高度相同，即速度相同，而改變小球的質(zhì)量，故選實驗乙和丙。

（3）在甲、乙兩次實驗中，將同一小球從不同的高度釋放，其目的是：使小球到達(dá)斜面底端的速度不同；

（4）實驗甲和乙中，小球的質(zhì)量相同，而在斜面上的高度不同，即速度不同，那么得到結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量相同的小球，速度越大，小球的動能也越大。（5）根據(jù)圖片可知，甲球的質(zhì)量最小，高度最小，則重力勢能最小。丙彈簧被壓縮的程度最大，則丙彈簧的彈性勢能最大。26．（2022九上·舟山期中）小明看到運動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)。小明提出了影響彈簧彈性勢能大小的因素與什么有關(guān)的問題。（1）小明猜想：彈性勢能的大小可能與有關(guān)。（2）為驗證其猜想是否正確，他設(shè)計了如圖實驗（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度）如圖所示，將同一個彈簧壓縮不同的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的木塊上，通過觀察，比較彈簧彈性勢能的大小。（3）實驗時，小明發(fā)現(xiàn)幾次木塊移動的距離相差不大，效果不明顯。提出若水平面絕對光滑，則實驗效果更好，對此同學(xué)小亮提出反駁的意見，理由是?！敬鸢浮浚?）物體形變的大小（2）木塊移動的距離（3）若絕對光黃，物體將一直做勻速直線運動，無法測動能大小【解析】（1）小明猜想：彈性勢能的大小可能與物體形變的大小有關(guān)。

（2）為驗證其猜想是否正確，他設(shè)計了如圖實驗（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度）如圖所示，將同一個彈簧壓縮不同的長度，將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的木塊上，通過觀察木塊移動的距離，比較彈簧彈性勢能的大小。

（3）實驗時，小明發(fā)現(xiàn)幾次木塊移動的距離相差不大，效果不明顯。提出若水平面絕對光滑，則實驗效果更好，對此同學(xué)小亮提出反駁的意見，理由是：若絕對光黃，物體將一直做勻速直線運動，無法測動能大小。27．小南拿如圖甲所示的裝有彈簧的筆玩彈筆游戲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的筆彈得高低不一樣，他認(rèn)為：筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢能的大小有關(guān)，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關(guān)呢?猜想①彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關(guān)；猜想②彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)。（1）在上面的實驗中，他們將用到兩種物理思想方法。（2）為了驗證猜想①，在操作時除了控制小球、木塊、水平面等相同外，還需要控制相同。（3）實驗中可以用表示“彈性勢能的大小”。（4）在完成實驗后，小南又用不同質(zhì)量的小球(m1>m2)在同一水平面上分別壓縮同一根彈簧至相同位置后釋放撞擊同一木塊，得到木塊移動的距離分別為S1和S2，忽略小球自身摩擦對實驗的影響，則S1S2(填“大于”、“等于”或“小于”)。【答案】（1）控制變量法和轉(zhuǎn)化法（2）彈簧形變程度（3）木塊被小球推開的距離（4）等于【解析】（1）探究彈性勢能的大小與材料的關(guān)系時，控制彈簧形變程度相同，即使用了控制變量法。將彈性勢能的大小轉(zhuǎn)化為木塊移動距離的遠(yuǎn)近，即使用了轉(zhuǎn)換法。

（2）為了驗證猜想①，在操作時除了控制小球、木塊、水平面等相同外，還需要控制彈簧形變程度相同。

（3）實驗中可以用木塊被小球推開的距離表示“彈性勢能的大小”。

（4）同一根彈簧壓縮到相同位置時形變程度相同，則它具有的彈性勢能相同，那么木塊克服阻力做功相同。根據(jù)W=fs可知，則木塊移動的距離相同，即s1=s2。28．在“探究物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，同學(xué)們做了如圖所示三個實驗，將小球沿著同一斜面由靜止釋放，并與同一水平面上的同一木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止．請回答下列問題：。（1）實驗中，探究的動能是指（填序號）。A．小球在斜面上的動能 B．小球撞擊木塊時的動能C．小球撞擊木塊后的動能 D．木塊被小球撞擊的動能（2）由實驗甲、乙的現(xiàn)象可以得出結(jié)論：