弹跳杆运动中的能量转化问题

一、例题分享

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

二、知识储备

1、影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大 。

2、影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。

3、物体由于发生弹性形变而具有的能量称为弹性势能，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。如果物体没有发生弹性形变，势能只考虑重力势能。

三、分析解答过程

A、据图可知，a状态时弹簧的弹性势能最大，由于机械能等于动能加势能，所以机械能不是零，故A错误。

B、a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以具有的弹性势能变小，即到达b点时，弹簧恢复原状，所以弹性势能变为最小，故B错误。

C、a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，故C错误。

D、据上面的分析可知，a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，所以整个过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大，故D正确。