A．小球的运动状态保持不变 B．小球的机械能总量逐渐减小 C．绳的拉力对小球做了功
D．小球的动能全部转化为重力势能
【分析】①物体的运动状态包括速度和方向两个方面；
②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；
③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离． 【解答】解：
A、小球摆动过程中运动方向不断变化，也就是运动状态在变化．此选项错误；
B、D、小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能．由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能．选项B正确，选项D错误；
C、细绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以细绳的拉力对小球不做功．此选项错误． 故选B． 【点评】此题考查了动能与势能的转化及运动状态的改变．需要清楚的是，不考虑空气阻力，机械能是守恒的；由于克服空气阻力，机械能总量是减少的． 15．（2016?安徽）掷实心球是某市的中考体育加试项目之一．掷出去的实心球从a处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）．则实心球（ ）
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处的机械能相等 D．在d处动能为零 【分析】（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大； （2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
（3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的． 【解答】解：
A、重力势能的大小与物体的质量，高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B、据图可知，球再b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；
C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；
D、据图可知，球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误； 故选C．
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素，重力势能和动能的变化要从质量、高度和速度来分析，动能的变化看质量和速度的变化，重力势能的变化分析质量和高度的变化．不考虑空气阻力，机械能的总量不变．
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16．（2016?海南）运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置．下列有关说法中正确的是（ ） A．球开始下落时动能为零
B．球弹跳到原抛球位置时仍具有动能 C．球离地后的上升过程中势能转化为动能 D．球在整个运动过程中机械能增加
【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，据此做出判断．
【解答】解：A、由于乒乓球不是自由下落，是运动员向下抛的，所以球在开始下落时的速度不是零，故动能不是零，故A错误；
B、据题目可知，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置，所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的，即此时仍有动能，故B正确；
C、球离地后的上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，势能增大，所以是将动能转化为势能的过程，故C错误； D、球在整个运动过程中，会与空气、地面摩擦，故会损失掉一部分机械能，故机械能减少，故D错误； 故选B．
【点评】明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素，并会根据实际现象和过程做出分析与判断，是解答此类题的关键． 17．（2016?济宁）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动．其结构如图甲所示．图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过裎．下列分析正确的是（ ）
A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小希的机械能为零
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大 C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能 D．a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大． （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）弹簧由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关．
（4）机械能=动能+势能．物体没有发生弹性形变，势能只考虑重力势能． 【解答】解：
A、由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小希处于最低位置，高度为0、速度为0，故小希的重力势能和动能均为0；由于小希的机械能等于动能加重力势能，所以小希的机械能为零，故A正确；
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B、a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b点时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故B错误；
C、b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小希的重力势能，故C错误；
D、a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小希做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小希做减速运动；而b→c的过程中，小希在重力作用下做减速运动；
所以，a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故D错误； 故选A．
【点评】此题考查了动能、重力势能和弹性势能的相互转化，是一道综合题，难度较大． 18．（2016?咸宁）如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（ ）
A．小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能 B．小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能 C．小球在b和d时重力势能和动能都相等
D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能 【分析】（1）影响重力势能的因素有：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．影响动能的因素有：质量和速度．质量越大，速度越快，动能越大．
（2）没有摩擦、不计能量损失时，机械能是守恒的；若存在摩擦，一部分机械能会变成内能，机械能减小．
【解答】解：A、小球从a到c加速下滑，小球质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，重力势能减小，所以小球的重力势能转化为动能，故A正确；
B、小球从c到d减速上坡，小球质量不变，速度减小，故动能减小；同时高度增加，重力势能增大，所以小球的动能转化为重力势能，故B正确；
C、由于接触面粗糙，小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能=动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、由于接触面粗糙，所以小球从a到d的过程中部分机械能会转化为内能，小球的机械能减小，故D正确； 故选C．
【点评】本题考查动能和势能的大小变化，只有在光滑表面上，机械能的相互转化过程中没有能量消耗，机械能总和才不变，而在粗糙的表面上，必须考查机械能的损耗． 19．（2016?北海）下列现象中机械能转化为内能的是（ ） A．暖手宝通电后很快发热 B．小孩子滑滑梯时屁股发热
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C．热气球点火后冉冉升起
D．阳光下，纸片放在凸透镜的焦点上会着火
【分析】自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上． 【解答】解：
A、暖手宝通电后很快发热，消耗电能，得到内能，所以是电能转化为内能的过程．故A不符合题意；
B、小孩子滑滑梯时屁股与滑梯摩擦做功，屁股发热，机械能转化为内能．故B符合题意； C、热气球点火后冉冉升起，内能转化为机械能．故C不符合题意；
D、纸片在凸透镜的焦点上会着火，太阳能转化为内能．故D不符合题意． 故选B．
【点评】生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象．内燃机是内能转化为机械能、发电机是机械能转化为电能、电动机是电能转化为机械能、摩擦生热是机械能转化为内能等等． 20．（2016?黄冈校级自主招生）如图所示是一种游戏，叫蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的势能为零 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大． （2）重力势能大小的影响因素：质量、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．形变越大，弹性势能越大．
【解答】解：A、在到达a点之间，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；在到达a，c点之间的某一点，重力等于弹力之后，动能才会减小，故整个过程中，动能是先增加后减小，故A说法错误；
B、从跳台至a点的过程中，减小的重力势能全部转化为动能，从a点至c点的过程中，减小的重力势能将全部转化弹性势能，同时，动能也全部转化成弹性势能．故B说法错误； C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，故C说法正确；
D、游戏者到达C点时由于还具有一定的高度，所以势能不为零，故D说法错误． 故答案为：C．
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【点评】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，其中弹性势能的变化，关键看弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大．
二．实验探究题（共6小题） 21．（2016?水城县校级模拟）老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后，小光想：小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢？为了探究此问题，他设计了以下实验装置：将无弹性的细线上端固定在铁架台上，下端拴住小球，使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块，如图乙所示．（不计细线固定端的摩擦与空气阻力）
（1）小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球具有的机械能是以 重力势 能的形式存在．
（2）释放小球后，木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s，在此过程中木块克服 摩擦 力做功．
（3）小光多次改变拴小球的细线长度，并调整细线固定端的位置，每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放，使它摆动到相同的最低点撞击同一木块，测出木块被撞击后运动的距离，通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小．请你分析小光的实验方案是否可行？ 不可行 ，理由是： 小球到水平桌面的高度不同 ．
【分析】（1）小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球的速度为0，弹性势能为0，有下落的高度，而机械能等于动能和势能之和；
（2）木块在水平方向匀速时，水平方向只受到摩擦力的作用，并且物体在水平方向有运动的距离； （3）改变拴小球的细线长度时，小球小落的高度发生变化，而重力势能的大小与高度有关． 【解答】解：（1）小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球的速度为0即动能为0，绳子没有形变即弹性势能为0，有下落的高度即有重力势能，而机械能等于动能和势能之和，所以，小球具有的机械能是以重力势能的形式存在；
（2）木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s的过程中，水平方向只受到摩擦力的作用，故在此过程中木块克服摩擦力做功；
（3）改变拴小球的细线长度时，小球撞击同一木块后，木块运动的距离越远，克服摩擦力做的功越多，但此时小球小落的高度也会发生变化，而重力势能的大小与高度有关，即重力势能发生变化，不能探究小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关． 故答案为：（1）重力势；（2）摩擦；（3）不可行；小球到水平桌面的高度不同． 【点评】本题考查了小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关的实验，明确影响动能和势能的因素以及机械能的转化是关键，要注意控制变量法和转换法的应用． 22．（2016?保定模拟）小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动．
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