12.1机械能 同步练 2025-2026学年苏科版（2024）九年级上册物理

12.1机械能 课后作业2025-2026学年九年级上学期物理苏科版2024新版 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、动能、势能以及机械能的定义和大小影响因素 1．2025年4月24日神州二十号载人飞船于中国酒泉卫星发射中心成功发射，飞船在加速上升时，它的重力势能 ，动能 。（选填“增大”或“减小”或“不变”） 2．考虑空气的影响，小明打篮球时，篮球出手后，由于惯性，会继续向斜上方飞行一段距离后，再下落，如图所示，在达到最高点的过程中其重力势能 （选填“增大”“不变”或“减小”），图中A、B两点高度相同，则篮球在A点时的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的动能。 3．图是一种汲水装置——筒车，河水流动带动筒车转动，同时通过竹筒把水运到高处，此过程中竹筒内水的重力势能 （填“变大”“不变”或“变小”）；竹筒在运动过程中受力 （填“平衡”或“不平衡”）。 4．如图所示，运动员在滑行的冰壶前不断刷冰，使冰面的内能增加，这是通过 的方式改变内能。停止刷冰后，冰壶继续向前滑行，是因为冰壶具有 ；滑行过程中冰壶运动越来越慢，它的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 5．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，翟志刚、王亚平、叶富光三名航天员平安归来。返回舱在减速下降过程中动能 ，重力势能 。（均选填“增加”或“减小”或“不变”） 6．如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下， 罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动， 此时罐子的重力势能会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 7．“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目，也是小朋友非常喜欢的游戏项目。小朋友通过对蹦床施力，蹦床发生弹性形变，因而具有 能；同时，由于 ，蹦床对小朋友也施力，把小朋友弹到高处，小朋友由于被弹到高处而具有 能。 8．拦河大坝把水位提高是增大了水的 能，拉弯的弓能把箭射出去是将 能转化为动能。 9．如图所示，网球比赛中，选手用力击球，球拍因网线形变而具有了 能， 之后球拍把网球弹出的过程中弹性势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），此时网球 重力势能（选填“有”或“没有”）。 10．对下列物体所具有的机械能的判断错误的是（　　） A．在水平公路上行驶的汽车具有动能 B．悬挂在天花板上的吊灯只有重力势能 C．在空中飞行的飞机只有动能 D．被拉开的弹弓具有弹性势能 11．在下列示例的物体中，既具有动能，又具有势能的是（   ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．悬挂在天花板上的吊灯 C．在空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓 12．北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。下列说法正确的是（　　） A．三处动能比较b＞c＞a B．三处重力势能比较a＞c＞b C．三处动能比较c＞b＞a D．三处重力势能比较b＞a＞c 二、探究动能、势能的影响因素实验 13．在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 (1)如图甲所示，该实验中所探究物体的动能是指 的动能，物体的动能大小是通过 运动的距离来显示的。（以上两空均选填“钢球”或“木块”） (2)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。因为小球和木块将一起做 运动。 (3)由图甲、乙可得实验结论：物体的质量相同时， 越大，物体的动能越大。 (4)小明根据图甲、丙得出结论：物体的动能大小与质量有关。你认为他的探究过程是否正确？ （选填“正确”或“不正确”）；原因是 。 14．探究物体的动能大小跟哪些因素有关 将木块放在水平面上的同一位置，用质量不同的两个钢球M和m（M的质量大于m），分别从不同的高度H和由静止开始滚下，实验过程如图所示。 (1)通过观察 来判断小球动能的大小； (2)分析甲、乙两图可知：在 一定时，物体的 越大，其动能越大； (3)分析乙、丙可得结论，可用来解释汽车的 （选填“超载”或“超速”）安全隐患； (4)小球从斜面由静止滚到底部的过程中， 能转化为动能，若斜面光滑，小球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．在生活中有很多事件都与能量息息相关，兴趣小组的同学挑选了生活中两个跟能量有关的事件进行了分析研究。 （1）同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。 【进行实验】他们做了如图甲乙丙所示的三次实验：用小球模拟汽车，让小球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。通过观察 （选填“小球”或“物块”）移动的距离来比较动能的大小。 【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：当 相同时，速度越大，动能越大。 【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 （2）兴趣小组的同学还认为高空抛物的危险程度与物体的重力势能大小有关，于是他们利用装有细沙的盒子、小桌、砝码等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图丁戊己所示。 ①兴趣小组通过观察 来判断重力势能的大小。 ②图丁和图己是探究 与重力势能大小的关系。 16．如图是“探究影响重力势能大小的因素”的装置。A、B为实心铁块（），让铁块从图甲中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 (1)实验中通过桌腿陷入沙中的深度来反映 的大小； (2)小南利用图甲探究“铁块的重力势能与 是否有关”，此实验需要控制 不变； (3)小南利用图乙探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，小萍发现该操作不合理，她认为应让A、B铁块从 由静止下落。 三、火箭发射和航天飞行中的动能、势能转化分析 17．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员回到了地球的怀抱，返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，下列关于返回舱能量的变化说法正确的是（　　） A．动能增大 B．机械能不变 C．机械能减小 D．重力势能不变 18．中国空间站绕地运行轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km。如图，空间站从远地点向近地点加速运动的过程中，其（　　） A．动能不变 B．重力势能变大 C．重力势能转化为动能 D．动能转化为重力势能 19．搭载“神舟二十号”载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心升空。如图所示，火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭的动能保持不变 B．火箭的重力势能变大 C．火箭在此过程中机械能守恒 D．火箭的重力势能转化为动能 20．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示．AB段返回器的动能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；BC段返回器的机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”），CD段返回器动能增加量小于重力势能减小量的原因是 。 21．科学家对银河系中心附近的恒星S₂进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S₂的位置如图所示，科学家认为S₂恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S₂恒星质量的变化，根据图片信息： (1)黑洞可能位于椭圆轨道内部的 点（选填“P”、“Q”）； (2)S2恒星在运动过程中所受力是否平衡？ ，你的依据是： ； (3)由机械能的转化与守恒定律可知，S2恒星在1995年时期的重力势能 2001年时期的重力势能，S2恒星在1995年时期的动能 2001年时期的动能（以上两空选填“大于”、“小于”或“等于”）； 四、抛体运动动能、势能分析 22．如图所示是电影《哪吒1》中哪吒与敖丙踢毽子的场景，下列说法正确的是（   ） A．敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态 B．敖丙踢出毽子后，毽子在空中飞行，是因为敖丙在持续对毽子做功 C．毽子运动到最高点时受平衡力作用 D．毽子从低到高的运动过程中，重力势能转化成动能 23．北京冬奥会上，我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d）如图所示，则下列说法错误的是（　　） A．从a点下滑到b点过程中，动能不断增大 B．从b点运动到c点过程中，重力势能不断增大 C．a点的重力势能等于c点的重力势能 D．在d点落地时的机械能小于a点的机械能 24．在中考体能测试中，某同学跳远运动的几个阶段如图所示，则该同学（     ） A．助跑阶段速度增加，但机械能不变 B．从最高点向下落的过程中，重力势能转化为动能 C．经过最高点时动能为0 D．起跳到最高点的过程中，动能增加 25．掷实心球是中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．实心球离开手后能继续前进是由于受到惯性作用 B．实心球在最高点A时处于平衡状态 C．实心球从O点运动到B点的过程中，动能先减小后增大 D．实心球在O点的机械能大于在B点的机械能 五、斜面模型动能、势能分析 26．如图是实验室内的翻滚过山车模型，B点为轨道最低点，C点为轨道弧形部分的最高点，将小球从A点静止释放，小球经过B、C两点后，在右侧轨道上能达到的最高点为D，下列说法正确的是（　　） A．小球在D点重力势能最大 B．小球从B点到C点，动能减小，重力势能增大 C．小球在整个过程中只有重力势能和动能的转化 D．小球在整个过程中机械能守恒 27．跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示，不考虑空气阻力和摩擦。 (1)在A到B的过程中，运动员所受的重力做功，使 能转变为 能； (2)运动员克服自身重力做功，使其重力势能增加的阶段是： ①AB段    ②BC段    ③CD段    ④DE段 (3)下列说法正确的是：（    ） A．在DE段运动员不受力的作用，仅仅依靠惯性运动； B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力不做功； C．运动员在D点的速度为零 D．从A到E的全过程中，重力势能一直减少，动能不断增加。 28．某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点。则小球（　　） A．经过的点就是③点 B．小球在点③的速度比在点②的大 C．小球在点①的动能大于260J D．经过的N点就是②点 六、单摆与滚摆运动中动能、势能分析 29．如图所示的单摆，小球从A点静止释放向B点摆动的过程中，细绳对小球的拉力 （选填“做”或“不做”）功，小球在 点的动能最大。 30．把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到某同学的鼻子附近，稳定后松手，铁锁将往复摆动，如图所示。下列判断正确的是（　　） A．刚刚松手时，铁锁的重力势能最大 B．铁锁在最低点时的机械能大于刚刚松手时的机械能 C．铁锁从刚刚松手到最低点的过程中，它的动能越来越大 D．铁锁从左侧最高点向人运动的整个过程中，只有重力势能转化为动能 31．如图是小萍在实践活动课上的情景，她用绳子把一块橡皮悬挂起来，将橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，都不会碰到鼻子。下列说法正确的是（    ） A．橡皮摆动到最低点时动能最小 B．橡皮在摆动的过程中机械能逐渐增大 C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 32．荡秋千是中小学生喜欢的游戏，荡秋千的简化模型如图所示。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。摆球在B、C两点的机械能 （选填“相等”或“不相等”）。 33．如图所示，是滚摆从最低点运动到最高点过程中的情景。下列说法中错误的是（　　） A．滚摆到达最高点时速度为零 B．滚摆在最高点处于平衡状态 C．滚摆在最高点重力势能最大 D．滚摆在最低点动能最大 34．如图所示，老师在上课时展示了滚摆，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆的运动过程，长时间后滚摆停止了上下滚动。下列说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，动能转化为重力势能 B．滚摆由最低点上升，重力势能减小 C．滚摆整个运动过程中，机械能减小 D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆受到重力的作用 35．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、F、B三点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点。下列说法正确的是（　　） A．当小球摆到F点时，受到的重力和绳子的拉力二力平衡 B．当小球到达最高点A时撤去一切外力，它将做匀速直线运动 C．当小球摆动到B点时，细线恰好断开，则小球将沿BE方向运动 D．小球到达最低点F时撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的圆周运动 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 10 11 12 17 18 19 22 23 24 25 答案 C C C C C B A C B C 题号 26 28 30 31 33 34 35 答案 B ACD AC C B C C 1． 增大 增大 【知识点】重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素 【详解】[1][2]动能大小的影响因素：质量和速度；重力势能大小的影响因素：质量和被举的高度；飞船在加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。 2． 增大 大于 【知识点】重力势能的概念及影响因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]在达到最高点的过程中，高度增大，质量不变，所以重力势能增大。 [2]A、B两点高度相同，且篮球质量不变，所以篮球在A点的重力势能等于B点的重力势能，篮球运动过程中受到空气阻力的作用，消耗部分机械能，所以机械能减小，所以A点的机械能大于B点的机械能，由于机械能等于动能与势能的总和，A、B两点的重力势能相等，所以A点的动能大于B点的动能。 3． 变大 不平衡 【知识点】平衡状态的判断、重力势能的概念及影响因素 【详解】[1]河水流动带动筒车转动，同时通过竹筒把水运到高处，竹筒内水的质量不变，高度增大，因此重力势能变大。 [2]竹筒在运动过程中运动方向一直在变化，即运动状态改变，因此受力不平衡。 4． 做功 惯性 减小 【知识点】减小摩擦的方法及生活中的实例、比较动能大小、做功改变物体的内能 【详解】[1]队员在冰壶前方的冰道上用冰刷“扫刷”，这是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，冰的内能增加，温度升高达到冰的熔点，使冰熔化。 [2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质；所以，停止刷冰后，由于具有惯性，还能在冰道上继续前行。 [3]冰壶在水平面运动越来越慢的过程中，冰壶的质量不变，速度变小，高度不变，则冰壶的动能减小。 5． 减小 减小 【知识点】比较动能大小、比较重力势能的大小 【详解】返回舱在减速下降过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小。 6． 弹性势能 增大 【知识点】重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后又由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增大；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增大。 [2]滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的质量不变，高度增大，其重力势能增大。 7． 弹性势 力的作用是相互的 重力势 【知识点】力作用的相互性、重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素 【详解】[1]小朋友落下接触到蹦床后，蹦床发生弹性形变，故具有了弹性势能。 [2][3]由于力的作用是相互的，蹦床对小朋友施加反作用力，小朋友被弹起时，蹦床的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为小朋友的动能，把小朋友弹到高处，动能转化为重力势能，所以小朋友由于被弹到高处而具有重力势能。 8． 重力势 弹性势 【知识点】重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素 【详解】[1]拦河大坝把水位提高，水的质量不变，高度变大，重力势能变大。 [2]将弓拉弯时，弓形状发生弹性改变，产生了弹性势能；松手后，恢复原状态的弓对箭做功，使箭的速度变大，即增加了箭的动能，是弹性势能转化为动能。 9． 弹性势 减小 有 【知识点】重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素、弹性势能大小的比较 【详解】[1]网球碰到球拍使球拍发生了弹性形变，球拍因网线形变而具有了弹性势能。 [2]变形的球网具有弹性势能，将球弹出的过程，球网的弹性势能转化为球的动能，所以球拍把网球弹出的过程中，弹性势能减小。 [3]在球拍把网球弹出的过程中，此时网球距地面有一定的高度，故网球具有重力势能。 10．C 【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此在水平公路上行驶的汽车具有动能，故A正确，不符合题意； B．吊灯静止，动能为零；其高度使其具有重力势能；若悬挂方式无弹性形变（如普通绳子），则无弹性势能，故B正确，不符合题意； C．在空中飞行的飞机有一定的速度，因此具有动能，有一定的高度，因此具有重力势能，故C错误，符合题意； D．物体因发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，因此被拉开的弹弓的橡皮筋发生弹性形变，具有弹性势能，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．C 【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素 【详解】A．在水平公路上行驶的汽车，因为运动，只具有动能，故A不符合题意； B．悬挂在天花板上的吊灯是静止的，不具有动能，因处在一定高度，具有重力势能，故B不符合题意； C．在空中飞行的飞机是运动的，具有动能，同时处在一定高度，还具有重力势能，故C符合题意； D．被拉开的弹弓发生弹性形变，只具有弹性势能，故D不符合题意。 故选C。 12．C 【知识点】比较动能大小、比较重力势能的大小 【详解】BD．重力势能大小的影响因素是质量和高度，运动员在全程中质量不变，a、b、c三处的高度关系为 ha＞hb＞hc 所以三处重力势能比较 a＞b＞c 故BD错误； AC．运动员在a点时速度为零，动能为零，从a到c重力势能转化为动能，到c点时动能最大，从c到b动能转化为重力势能，b点时的动能小于c点时的动能，则三处动能比较 c＞b＞a 故A错误，C正确。 故选C。 13．(1) 钢球 木块 (2) 不能 匀速直线 (3)速度 (4) 不正确 没有控制速度相等 【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系 【详解】（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。 （2）[1][2]如果水平面绝对光滑，钢球将按照从斜面滑到底时的速度一直做匀速直线运动，无法对比运动距离，即无法比较动能的大小，因此不能达到探究目的。 （3）对比甲、乙两图，钢球的质量相同，在斜面的高度不同，即钢球到达水平面时的初始速度不同，高度越高，钢球到达水平面时的初始速度越大。通过比较木块移动距离可知，高度越高，木块移动的距离较大，说明钢球达到水平面的初速度越大，动能越大。 （4）[1][2]甲、丙两图中，钢球的质量和到达水平面时的初始速度都不相同，没有控制变量唯一，所以不能得到物体的动能大小与质量有关，因而小明的结论是错误的，他应该控制速度相等，让钢球从相同高度由静止滑下。 14．(1)见解析 (2) 质量 速度 (3)超载 (4) 重力势 不变 【知识点】探究动能大小与质量的关系、探究动能大小与速度的关系、探究影响动能因素的实验装置及作用 【详解】（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小，木块运动的距离越远，说明小球的动能越大。 （2）[1][2]分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，乙中小球从斜面下滑的高度大，故下滑到水平面的速度大，乙中小球推动木块通过的距离较大，可得物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[1][2]对比乙图和丙图，从相同斜面的同一高度由静止释放的目的是为了控制小球到达水平面时的速度相同，丙小球的质量大，丙小球推动木块通过的距离较大，可以得到在速度一定时，质量越大，动能越大；所得到的结论，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 （4）[1][2]小球从斜面由静止滚到底部的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；若斜面光滑，小球从斜面由静止滚到底部的过程中，只有动能与重力势能之间的相互转化，故机械能不变。 15． 速度 质量 物块 质量 超载 小桌桌腿进入细沙的深度 质量 【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”，快指速度，猜想汽车的动能与速度有关。 [2]“安全驾驶莫超载”，超载指质量大，猜想汽车的动能与质量有关。 [3]金属球的动能大小不易观察，实验时可通过比较物块被撞击后移动的距离来反映金属球的动能大小，采用了转换法。 [4]甲、丙两图，小球质量相同（同一小球 ），丙中起始高度低，实际是甲中速度大（高度大 ），物块移动远，得结论：当质量相同时，速度越大，动能越大。 [5]甲、乙两图，小球起始高度相同（速度相同 ），甲中小球质量大，物块移动远，说明速度相同时，质量越大动能越大，可解释汽车超载危险大的原因。 （2）[6]根据转换法，可以通过观察小桌桌腿进入细沙的深度判断重力势能大小。 [7]图丁和图己，砝码质量不同，起始高度相同，根据控制变量法，可以探究质量与重力势能大小的关系。 16．(1)重力势能 (2) 高度 质量 (3)相同高度 【知识点】探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【详解】（1）根据转换法，实验中通过桌腿陷入沙中的深度来反映铁块重力势能的大小。 （2）[1][2]图甲中，让同一铁块从不同的高度由静止下落，根据控制变量法，探究的是铁块的重力势能与高度的关系，实验中控制了质量相同。 （3）探究“铁块的重力势能与质量是否有关”应控制高度相同，小南的操作没有控制下落的高度相同，所以不合理。应让A、B铁块从相同高度由静止下落。 17．C 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，由于质量不变，速度减小，则动能减小，高度降低，则重力势能减小，所以机械能减小，故ABD错误，故C正确。 故选C。 18．C 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、人造卫星、天体运动等的能量转化 【详解】空间站沿椭圆轨道由远地点向近地点加速运动的过程中，空间站的质量不变，速度变大，动能变大；空间站所处的高度变小、质量不变，重力势能变小，由远地点向近地点加速运动的过程中重力势能转化为动能。 故选C。 19．B 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、辨析物体的机械能是否发生变化、重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素 【详解】A．火箭加速升空过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故A错误； B．火箭加速升空过程中，质量不变，高度变大，火箭的重力势能变大，故B正确； C．机械能是动能和势能的总和，由于动能变大，重力势能变大，因此机械能变大，机械能不守恒，故C错误； D．由于动能变大，重力势能变大，因此不是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 20． 变小 不变 见解析 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小。 [2]BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变。 [3]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为其它形式的能，所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。 21．(1)Q (2) 否 S2恒星在运动过程中运动状态发生了改变，所以S2受力不平衡 (3) 大于 小于 【知识点】平衡状态的判断、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】（1）根据图中每年运动轨迹知道，S2恒星在1995年时期的移动距离比2001年时期的移动距离小，速度小，因而动能小，由于太空没有空气等阻力，故机械能守恒，故此时的重力势能大，离吸引力很大的黑洞距离远，故黑洞可能是Q点。 （2）[1][2]科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆，即S2恒星在运动过程中运动状态发生改变，所以S2恒星在运动过程中所受力不平衡。 （3）[1][2]根据图中每年运动轨迹知道，S2恒星在1995年时期的移动距离比2001年时期的移动距离小，速度小，则S2恒星在1995年时期的动能小于2001年时期的动能，由于太空没有空气等阻力，故机械能守恒，故S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能。 22．A 【知识点】力可以改变物体的运动状态、生活中的惯性现象、平衡状态的判断、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】A．敖丙将毽子踢飞，对毽子施加了力的作用，毽子的运动状态发生了改变，这说明敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态，故A正确； B．敖丙踢出毽子后，毽子由于惯性在空中飞行，此时敖丙对毽子没有力的作用，不对毽子做功，故B错误； C．当毽子运动到最高点时，具有水平方向的速度，受到竖直向下的重力以及向后的阻力，这两个力方向不是相反的，也不共线，不是一对平衡力，所以毽子运动到最高点时受平衡力作用，故C错误； D．毽子从低到高的运动过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度变大，重力势能增大，所以此过程动能转化为重力势能，故D错误。 故选A。 23．C 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】A．从a点下滑到b点过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，而速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意； B．从b点运动到c点过程中，运动员质量不变，高度不断增加，重力势能不断增大，故B正确，不符合题意； C．运动员在a点和c点时质量相同，a点的高度大于c点的高度，所以a点的重力势能大于c点的重力势能，故C错误，符合题意； D．由于空气阻力和滑雪板与雪之间存在摩擦，运动员由a运动到d有一部分机械能要克服摩擦做功，故在d点落地时的机械能小于a点的机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 24．B 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】A．助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A不符合题意；   B．从最高点向下落的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B符合题意； C．经过最高点时，竖直方向速度为零，只有水平方向的速度，即最高点时速度不为零，动能不为零，故C不符合题意；   D．起跳到达最高点的过程中，高度增大，重力势能增大，动能减小，故D不符合题意。 故选B。 25．C 【知识点】生活中的惯性现象、平衡状态的判断、物体运动过程中各种机械能的变化情况、常见的机械能守恒及其辨析 【详解】A．实心球离开手后能继续前进，是由于球本身具有惯性，惯性是物体本身的属性，不能说是受到惯性作用，故A错误； B．不计空气阻力，实心球在最高点A点只受到竖直向下的重力，因此实心球在最高点A时处于非平衡状态，故B错误； C．实心球从O点运动到A点，实心球的动能转化为重力势能，则动能减小；实心球从A点运动到B点，实心球的重力势能转化为动能，则动能增大，因此实心球从O点运动到B点的动能先减小后增大，故C正确； D．实心球在整个运动的过程中，不计空气阻力，只受到重力作用，则机械能守恒，因此实心球在O点的机械能等于在B点的机械能，故D错误。 故选C。 26．B 【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、辨析物体的机械能是否发生变化、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】A．D点不是最高点，小球在D点重力势能不是最大的，故A错误； B．从B点到C点，质量不变，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，故B正确； CD．小球在右侧轨道上的最高点D比A点低，说明小球在整个运动过程中，需要克服摩擦做功，机械能不守恒，故CD错误。 故选B。 27．(1) 重力势能 动能 (2)②③ (3)B 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】（1）运动员由位置A到B的运动过程中是由高处向低处运动，运动员的质量不变，高度变小，速度变大，若不考虑摩擦和空气阻力，运动员所受的重力做功，使重力势能转化为动能。 （2）运动员由位置B到C和位置C到D的运动过程中是由低处向高处运动，克服重力做功，动能转化为重力势能，在这两个阶段重力势能增加，故选②③。 （3）A．在DE段运动员受重力作用，故A错误； B．在BC段，运动员受到重力和轨道施加的弹力作用，此弹力始终与运动员运动方向垂直，所以弹力不做功，故B正确 C．运动员在D点有水平速度，故C错误； D．A到E的全过程中，运动员质量不变，高度有升有降，所以重力势能不是一直减少，速度有时变大有时变小，动能也是有增有减，故D错误。 故选B。 28．ACD 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】由图甲可知，小球每次弹起后的高度降低，说明整个过程中机械能不守恒，由图乙可知，小球在M点的动能为 小球在M点的重力势能为 小球在N点的动能为 小球在N点的重力势能为 AD．小球在N点时机械能大于在M点时的机械能，且在N点时重力势能较大，而小球在运动过程中，机械能不断减小，位置①和③离地高度相等，在此两点时重力势能相等，所以N点对应的是②，M点对应的是③，在M点的重力势能小于在N点的，故AD符合题意； B．由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②的小，同一个小球，质量相等，所以小球在点③的速度比在点②的小，故B不符合题意； C．小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，为240J，若小球在点①时机械能为500J，则它的动能为 而小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①时的机械能大于在点②时的机械能500J，所以小球在点①的动能大于260J，故C符合题意。 故选ACD。 29． 不做 B 【知识点】力做功的必要因素、单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】[1]力做功的两个必要因素，力和在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的作用下移动距离，故细绳对小球的拉力不做功。 [2]小球从A点运动到B点，A点的高度比B点高，所以A点的重力势能最大，向B点运动过程中，高度逐渐降低，重力势能转化为动能，B点的位置最低，重力势能最小，所以在B点时动能最大。 30．AC 【知识点】单摆和滚摆运动时的能量变化情况、辨析物体的机械能是否发生变化、重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素 【详解】A．刚刚松手时，铁锁处于最高点，此时高度最大，重力势能最大，故A正确； B．由于存在空气阻力，铁锁摆动过程中机械能逐渐减小，因此在最低点时的机械能小于刚刚松手时的机械能，故B错误； C．铁锁从刚刚松手到最低点的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，动能越来越大，故C正确； D．铁锁从左侧最高点向人运动的整个过程中，不仅有重力势能转化为动能，还有部分机械能转化为内能（克服空气阻力做功），故D错误。 故选AC。 31．C 【知识点】单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】ACD．橡皮在下降过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增加，重力势能转化为动能；橡皮在上升过程中，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能。所以橡皮摆动到最低点时动能最大，故AD错误，C正确； B．由于在摆动中，橡皮受到了空气阻力，橡皮机械能的总量会逐渐减少，故B错误。 故选C。 32．不相等 【知识点】辨析物体的机械能是否发生变化、单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】摆球在B、C两点高度相同，重力势能相同，由于存在摩擦，秋千在摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能会逐渐减小，故B的机械能与C的机械能不相等。 33．B 【知识点】平衡状态的判断、单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】A．滚摆到达最高点时，瞬间静止，速度为零，故A正确，不符合题意； B．滚摆在上升到最高点时，只受到重力作用，没有受到平衡力的作用，所以不是处于平衡状态，故B错误，符合题意； C．滚摆在最高点时，高度最大，因其质量一定，所以重力势能最大，故C正确，不符合题意； D．滚摆在最低点时，速度最大，因其质量一定，所以动能最大，故D正确，不符合题意。 故选B。 34．C 【知识点】单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】A．滚摆下降时，高度降低，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．滚摆由最低点上升时，高度升高，重力势能增大，动能减小，故B错误； C．滚摆整个运动过程中，会有摩擦，最后停止了上下滚动，机械能减小，故C正确； D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆受到了摩擦力的作用，故D错误。 故选C。 35．C 【知识点】平衡状态的判断、单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【详解】A．当小球摆到F点时，不是平衡状态，受到的重力和绳子的拉力不平衡，故A错误； B．当小球到达最高点A时处于静止状态，撤去一切外力，它将保持静止，故B错误； C．当小球摆动到B点时，位置最高，重力势能最大，动能最小，速度为0，如果细线恰好断开，在重力的作用下，小球将沿BE方向运动，故C正确； D．小球到达最低点F时，重力势能最小，动能最大，速度最大。若撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的速度做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$