《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

6. 如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是减小(填“增大”“不变”或“减小”)的,小球在B点的机械能等于(填“大于”“等于”或“小于”)在A点的机械能,小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的c曲线。

答案： 减小 等于 c 提示:小球由A点运动到O点的过程中,小球的质量不变,高度减小,所以重力势能减小。因为不计空气阻力且轨道无摩擦,小球的机械能守恒,所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能。小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于在A点时的重力势能,在整个过程中,机械能守恒,a曲线的最高点超过了A点的高度,故a曲线是不可能的;b曲线的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b曲线的机械能大于A点的机械能,故b曲线是不可能的;c曲线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故c曲线是可能的;小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,故d曲线是不可能的。

7.(2024·泰州兴化月考)如图所示,在同一高度以大小相同的初速度v0分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出,不计空气阻力。小球上升时,小球的动能转化为重力势能。小球竖直向上、斜向上到达最高点时距水平地面的高度分别为h1和h2,速度分别为v1和v2。小球又下落到离地高度相等时的速度大小分别为v'1和v'2,则h1＞h2,v1＜v2,v'1=v'2。(均填“＞”“=”或“＜”)

答案： 动 $＞$ $＜$ $=$ 提示:小球上升时,动能转化为重力势能,竖直上升到最高点时,速度为0,斜向上到达最高点时速度不为0,故$v_{1}＜v_{2}$。不计空气阻力,机械能守恒,小球斜向上到达最高点时有一定的动能,所以竖直向上到最高点时的重力势能比斜向上到最高点时的重力势能大,有$h_{1}＞h_{2}$。小球机械能守恒,下落到离地等高处时重力势能相等,动能相同,速度也相同。

8.(2024·杭州拱墅月考)如图甲是蹦极运动过程的示意图,小文同学从O点开始下落,OA长度是弹性绳的自由长度,在B点时他所受弹性绳的弹力恰好等于自身重力,C点是下落到达的最低点。小文画出了蹦极过程中自己的动能和弹性绳的弹性势能变化情况如图乙(不计空气阻力)。

(1)AB段小文受到弹性绳的拉力F和自身重力G的大小关系是F＜(填“＞”“=”或“＜”)G。
(2)图像中a曲线表示动能的变化情况。
(3)图像中a曲线在t2～t3过程中能量转化情况为动能转化为弹性势能。

答案：
(1)$＜$
(2)动
(3)动能转化为弹性势能 提示:
(1)人在B点时,弹力等于自重,速度最大,在AB段人受到的弹力小于人的自重,做加速运动。
(2)OA段绳子没有形变,不具有弹性势能,说明b是弹性势能的曲线,而人刚开始下落做加速运动,具有动能,当拉力和重力相等时,速度最大,动能最大,故a曲线表示动能的变化情况。
(3)从B点到C点,人的动能和重力势能都转化为绳的弹性势能,故a曲线在$t_{2}\sim t_{3}$过程中动能转化为弹性势能。

9.(2024·扬州高邮模拟)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t= 0时,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,不计空气阻力。

(1)在整个运动过程中,小球的机械能不守恒(填“守恒”或“不守恒”)。
(2)小球动能最小的时刻是非平衡(填“平衡”或“非平衡”)状态。
(3)在t2～t3这段时间内,小球的动能先增大后减小(填“先增大后减小”“先减小后增大”“一直增大”或“一直减小”)。

答案：
(1)不守恒
(2)非平衡
(3)先增大后减小 提示:
(1)小球在运动过程中,弹簧发生弹性形变,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,故小球的机械能不守恒。
(2)在$t_{2}$时刻弹力F最大,此时小球受到的弹力大于重力,为非平衡状态。
(3)在$t_{2}\sim t_{3}$内,小球由最低点上升,小球的合力先向上,后向下,小球先加速后减速,则小球的动能先增大后减小。

10. 如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩Δl的长度(弹簧始终在弹性限度内)后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行距离s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中,可能正确的是( B )

答案： B 提示:木块在水平地面上向右滑行的过程中,因接触面的粗糙程度和对地面的压力均不变,木块受到的摩擦力f大小不变,其方向水平向左,木块克服地面摩擦力所做的功$W=fs$。木块从$\Delta l$到O点的过程中,x减小,克服摩擦力所做的功W增大;木块从O点到$(s-\Delta l)$的过程中,x增大,克服摩擦力所做的功W也增大,即从$\Delta l$到O点、从O点到$(s-\Delta l)$的过程中,W一直增大。从$x=\Delta l$开始运动时,弹簧的弹力大于木块受到的摩擦力,木块做加速运动,随着弹簧的压缩量减小,弹簧的弹力减小,而木块受到的摩擦力不变,木块受到的合力减小,木块速度的增加率减小,当弹簧的弹力和摩擦力相等时,速度达到最大值,木块继续向右运动时,弹簧的弹力小于摩擦力,木块做减速运动;从O点继续向右运动时,木块受到的摩擦力方向向左,木块做减速运动,直至停止。故从$\Delta l$到O点的过程中,木块的速度先增大后减小,其动能先增大后减小,从O点到$(s-\Delta l)$的过程中,木块的动能一直减小。