【第十章机械能、内能及其转化】第一节机械能（同步分层）-2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级全册

【第十章机械能、内能及其转化】第一节机械能 一、单选题 1． 儿童玩具回力小汽车内部有一个弹簧，向后拉回力车弹簧会发生弹性形变，松手后小车便会向前运动，关于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．向后拉回力车时，弹簧弹性势能减小 B．小车向前运动时，弹簧弹性势能转化为小车的动能 C．弹簧恢复原状时，小车会立即停止运动 D．松手后，人仍然对回力车做功 2．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（　　） A．动能增加 ，重力势能增加 B．动能不变，机械能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，机械能增大 3．“粽叶又飘香，颗粒正归仓。建设新时代，农民丰收忙。”如图所示，斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中，其中小麦的（　　） A．动能不变 B．重力势能不变 C．机械能变小 D．动能与重力势能的和不变 4．下列物体中，不具有弹性势能的是（　　） A．被跳水运动员压弯的跳板 B．被射箭运动员拉弯的弓 C．放在桌上的弹簧 D．机械手表中旋紧的发条 5．如图所示，在一个罐子的底和盖各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下，会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是（　　） A．罐子向上滚动时，弹性势能转化为动能和重力势能 B．罐子向下滚动时，重力势能全部转化为动能 C．罐子滚到斜面的底端时，橡皮筋的弹性势能最小 D．如果不用手拦住罐子，它可以一直来回滚动 6．如图所示为一列正在减速进站的载有乘客的地铁，小李同学坐在该车的座位上．在进站过程中，以站台为参照物，对该列车和小李同学的叙述正确的是（　　） A．小李同学的运动状态保持不变 B．小李同学的动能不变 C．列车的运动状态保持不变 D．列车的动能减小 7．蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是2023年杭州亚运会的比赛项目之一，也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动照片及其简化示意图，O点是运动员由最高点开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则（　　） A．从O点到A点的过程中，运动员的机械能增大 B．从A点到C点的过程中，蹦床的重力势能一直减小 C．从A点到C点的过程中，蹦床的弹性势能一直减小 D．从O点到C点的过程中，在C点处运动员的动能最大 二、多选题 8．某兴趣小组的小任同学和达达同学在讨论中发现：实心球抛出之后落地之前的过程中，空气阻力可以忽略，如图是实心球抛出之后落地之前的运动轨迹示意图，图中B点是轨迹的最高点，A点为抛出点，C点为落点，则下列说法中正确的是（　　） A．实心球在上升过程中，动能减小，重力势能增加 B．实心球在B点受到的合力为零 C．实心球在下落过程中，实心球所受重力做功越来越快 D．实心球在下落过程中速度越来越大，是因为实心球受到惯性 9．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 B．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 C．重力对小球做功的功率始终不变 D．小球从A点下落到C点，重力势能转化为动能 10．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，轻推小球使它在A、F、B平面内来回摆动，不计空气阻力，F是最低点，下列说法正确的是（　　） A．当小球到达B点时受平衡力，机械能总量不变 B．小球到达最低点F时动能最大，若撤去一切外力，由于惯性，它将匀速直线运动 C．当小球由F点运动到A点过程中动能转化为重力势能，在A点时重力势能最大 D．当小球摆动到B点时，重力消失，细线恰好断开，则小球将沿方向运动 11．如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（　　）。 A．他受重力、支持力、摩擦力及空气阻力的作用 B．他受重力、摩擦力和支持力的作用 C．他的重力势能减小，动能不变，机械能减少 D．他的势能转化为动能，机械能不变 12．我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，挽水入筒，一一倾于枧（jiàn，引水的竹、木管子）内，百亩无忧。”这段文字描述的是筒车（如图甲）这样一种以水流为动力来取水的机械，筒车的转动速度不变，下列说法正确的是（　　） A．水流速度越大，筒车转动速度越大，提水的功率越大 B．筒车转动过程中，取水筒内的水在取水处时重力势能最小 C．从取水处到倒水处，取水筒中水的动能转化为重力势能 D．筒车工作时，水流的机械能转移为筒车和筒内水的机械能 13．如图所示是在2016年里约奥运会上，吴敏霞、施廷懋参加女双三米板跳水时的情景，她们从起跳到入水的过程中，若不计空气阻力，则（　　） A．在起跳时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能，运动员的机械能增加 B．在上升时，运动员的动能转化为重力势能，运动员的机械能减小 C．在下落时，运动员的重力势能转化为动能，运动员的机械能增加 D．在下落时，运动员的重力势能转化为动能，运动员的机械能不变 14．如图所示，木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上，当托盘中放入重为3N物体甲时，木块恰好能从A点向右做匀速直线运动；当木块运动到B点时，托盘和物体甲触地后，木块继续向右运动了一段距离，最后在C点停下来；将物体甲换成物体乙，当只给木块施加一个水平向左5N的拉力时，物体乙恰能做竖直向上匀速运动。不计托盘和绳的重力及轮与轴的摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．木块向右匀速运动的过程中所受拉力大小为3N B．木块在BC段继续向右运动的过程中所受摩擦力大于3N C．物体乙的重力为2N D．物体乙竖直向上匀速运动过程中，物体乙的机械能保持不变 15．如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球始终沿直线向上运动，跃出水面后最高到达空中c处，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．小球在c处受力平衡 B．小球在a处释放瞬间受力不平衡 C．由a运动到b，小球的机械能增加 D．由b运动到c，小球的机械能守恒 16．2023年2月22日，中国青少年滑雪公开赛总决赛在北京圆满落幕。如图所示，是比赛过程中某运动员的运动轨迹，若不计空气阻力，关于运动员的描述，下列说法正确的是（　　） A．从点到点运动的过程中，动能减少 B．在点时的机械能等于在点时的机械能 C．从点下落到点的过程中，重力势能转化为动能 D．在点时机械能大于在点时的机械能 三、填空题 17．一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能 　 　，重力势能 　 　，机械能 　 　。（选填“减小”、“增大”或“不变”） 18．如图所示，粗糙斜面 PM 与光滑水平面 MN 平滑连接，弹簧左端固定。小物块在斜面上从 P点由静止滑向 M 点的过程中，机械能　 　（填“变大”“变小”或“不变”）；小物块压缩弹簧的过程中，它的动能转化为　 　能。 19．如图甲为惊险刺激的过山车，图乙是模拟过山车运动的实验装置，小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C　 　能增大，整个过程中小球的机械能 　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。 20．小明站在电梯里，电梯以1m/s速度匀速向上运行，通过6m的路程需　 　s，上升过程中，他的动能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），他的重力势能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），他相对于电梯是　 　（选填“运动”或“静止”）． 21．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　 　点最大，B点重力势能的大小　 　E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是　 　（选填“变化”或“不变”）的。 22．如图所示无人机，机翼上部凸起、下部较平，使机翼上部空气流速比下部　 　，使下部受到向上的压强比上部受到向下的压强大，从而使无人机获得了升力。随着飞机的高度升高，飞机的重力势能将会变　 　。当飞机水平匀速飞行时，飞机受到的重力与升力为　 　（填“平衡力”或“非平衡力”）。 23．巴南区迎龙峡影视拍摄基地，有一个玻璃漂流项目：漂流船沿着透明的玻璃水槽向下加速运动过程中，漂流船的动能将　 　；在玻璃槽中有缓缓流动的水，这样能够减小接触面的粗糙程度，从而　 　摩擦力。（选填"减小"或"增大"） 24．小明利用如图装置探究“动能大小的影响因素”。小车从斜面静止滑下，撞击水平面上的压力传感器，通过压力反映小车动能的大小，这个研究方法是______法；让同一小车从不同高度滑下可以探究动能与______的关系；两个质量不同的小车从同一高度滑下，质量较大的小车撞击传感器时的力更大，由此可知：速度相同时，物体的质量越大，动能越______。 四、实验探究题 25．学习“动能”知识时，老师出示了一张某段公路上看到的如图所示的标志牌的图片，引发同学们的思考，于是提出问题并作出猜想： （1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？猜想一：物体的动能可能跟物体的　 　有关； （2）为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的速度？猜想二：物体的动能还可能跟物体的　 　有关； （3）同学们利用图所示的器材先后完成甲、乙、丙所示的三组实验来收集验证猜想的证据：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 （4）实验中金属球动能的大小是通过　 　（选填“高度”或“距离”）的大小来反映的； （5）分析甲、丙实验现象，可以初步得到的结论是：　 　； （6）实验结束后，同学们交流讨论，认识到交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大，　 　（选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。 26．为了探究“动能大小的影响因素”，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB<mC，hA=hc>hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答∶ （1）实验中，通过观察　 　来比较小球的动能大小，这也是物理实验中常用的一种科学方法叫作　 　。 （2）甲、乙两次实验探究的是动能大小与　 　的关系。 （3）由甲、丙两个实验可以得出的结论是　 　。 （4）如果水平面是光滑的，　 　（选填“能”或“不能”）得出实验结论。 五、计算题 27．如图甲所示为一辆洒水车，未装水时其质量为4t。（，g取10N/kg） （1）未装水时，洒水车对水平路面的压力多大？ （2）当洒水车储水箱装满水后，水箱内距水面0.4m深处，水产生的压强多大？ （3）洒水车空车直线行驶时，某段时间内的s-t图像如图乙所示，这段时间内其所受阻力为800N，这段时间内洒水车牵引力的功率为多大？ （4）匀速行驶的洒水车在洒水过程中，动能是否改变？为什么？ 28．运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示 （1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度， （2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg) （3）从第20到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? （4）人在第30s时所受空气阻力　 　第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”). 29．已知物体动能的表达式为 ， 重力势能表达式为 。如图所示，小明从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，不计空气阻力。求： （1）小球抛出时的出手速度v0； （2）小球落地时的速度v。 六、作图题 30．如图甲所示，物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，用力把物块A从C点向左移并压缩弹簧至B处。静止释放物块A，物块A在光滑的水平面上运动，请在坐标系中画出释放物块A后，物块A从B点运动到C点的速度随时间变化图像。 31．如图甲为篮球爱好者小壹投篮的过程，开始是投篮准备动作，躬身将篮球压至A位置由静止随运动员的身体起跳而上升，当篮球随身体上升至B点时，篮球被投篮运动员的手由静止推向C点，从C点离开手抛出，D点时篮球到达最高点，最后落入框中。请在图乙中作出篮球从B点到D点过程中动能随位置变化的大致关系图象。 七、综合题 32．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体贴近水平地面，然后回收归位，反复操作，如图甲所示。 （1）体重500N的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心下降20cm，则重力做功为多少？　 　 （2）小丽每分钟可以做30个这样的运动，每次重心上升和下降的高度相同，完成一个运动要做功两次，则她每分钟健身时做功的平均功率是多少？　 　 （3）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装　 　（选填“A”或“B”）型钢圈。 33．阅读材料，回答问题： 中性浮力水槽 为了在地面模拟航天员在太空中所处的失重环境，我国建设了特殊的“潜水池”——中性浮力水槽，如图甲所示。当物体受到的浮力大于自身重力时，这个浮力称为“正浮力”；当物体受到的浮力小于自身重力时，这个浮力称为“负浮力”。训练时，航天员通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等，以获得与太空中相似的失重感，此时的浮力称为“中性浮力”。 为了充分模拟出舱任务，如图乙所示，航天员需穿着厚重的水下训练服，在机械臂和若干潜水员的协助下进行水下活动。潜水员小明携带的气瓶配有如图丙所示的气压表。潜水前，有3000L的空气被压缩至瓶中；潜水时，通过气压表示数可以知道瓶内空气量（两者的关系如表1所示）。小明结合自身在水下的平均耗气速度v与所处深度h的关系（如图丁所示），便能估算出潜水时间： 其中：当瓶内空气消耗量的单位为L、耗气速度的单位为L/min时，潜水时间的单位为min。 气压表示数/bar 300 210 120 30 瓶内空气量/L 3000 2100 1200 300 表1 （1）在机械臂的协助下，水槽中的航天员匀速向下运动，其动能　 　，受到水的压强　 　（以上两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）； （2）航天员在水槽中处于“中性浮力”状态时，受到的重力　 　（选填“等于”或“不等于”）零； （3）航天员也可在水槽中模拟“月球漫步”。但与太空中的失重环境不同，月球引力为地球引力的1/6，因此需要在水槽中营造　 　（选填“正”、“中性”或“负”）浮力的环境； （4）质量为70kg的航天员，身着130kg的训练服在水槽中进行模拟失重训练时，训练服与配重的总体积约为，其所受浮力大小约为　 　N，其配重的质量约为　 　kg（已知，）； （5）某次潜水时，潜水员小明在水深8m处停留一段时间后，气压表示数由210bar降到120bar，则这段停留时间约为　 　min． 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A.向后拉回力车时，弹簧会发生弹性形变，弹性势能增大，A不符合题意； B.小车向前运动时，弹簧恢复原状，小车运动，弹性势能转化为小车的动能，B符合题意； C.弹簧恢复原状时，小车由于具有惯性，继续运动，C不符合题意； D.松手后，人对回力车没有力，对回力车不做功，D不符合题意。 故答案为：B. 【分析】物体发生弹性形变，产生弹性势能；恢复原状时，弹性势能转化为动能；运动的物体不受力，继续保持运动状态；人对物体没有力，对物体没有做功。 2．【答案】D 【解析】【解答】A．旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，速度不变，质量不变，故动能不变，A选项错误； B．动能不变，高度增加，故机械能增加，B选项错误； C．动能增加，C选项错误； D．动能不变，重力势能增加，故机械能增加，D选项正确。 故答案为：D。 【分析】物体的动能和质量、速度有关，重力势能和物体的质量、高度有关；机械能是动能和势能的总和。 3．【答案】A 【解析】【解答】传送带匀速将小麦运送到高处，质量一定，高度变大，重力势能变大，速度不变，动能不变，总机械能是变大的，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A. 【分析】质量一定时，速度不变时，动能大小不变；高度变大，重力势能变大。 4．【答案】C 【解析】【解答】解：A、被跳水运动员压弯的跳板发生了弹性形变，所以具有弹性势能．故A不合题意； B、被射箭运动员拉弯的弓发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故B不合题意； C、放在桌子上的弹簧，没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故C合题意； D、机械手表中旋紧的发条发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故D不合题意． 故选C． 【分析】发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能，判断一个物体是否具有弹性势能，只要看这个物体是否发生了弹性形变即可． 5．【答案】A 【解析】【解答】由题意可知，罐子在斜面底部和斜面顶部时的速度为0、动能为0。 A．罐子由斜面底部自动滚上去，罐子的高度增大，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐减小，则罐子重力势能增大、动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能减小，即该过程中橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能和重力势能，A符合题意； BC．罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，在斜面底端时橡皮筋的弹性势能最大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能，BC不符合题意； D．罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】形变的物体回复原状时物体上升，将弹性势能转化为动能和重力势能。 6．【答案】D 【解析】【解答】解：AC、地铁减速进站时，地铁及该车座位上的小李同学的速度越来越慢，所以他们的运动状态都发生了变化，故A、C错误； BD、以站台为参照物，小李和列车的速度越来越慢，所以他们的动能减小，故B错误、D正确． 故选D． 【分析】物体由静到动、由动到静，以及运动快慢和方向的改变都叫做运动状态发生了改变．物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能越大． 7．【答案】B 【解析】【解答】A．从O点到A点时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故A不符合题意； BC．从A点到C点时，蹦床逐渐被压缩，形变程度变大，弹性形变逐渐增大，重心位置下降，重力势能一直减小，故B符合题意；故C不符合题意； D．在O点到B点的过程中，重力大于弹力，合力向下，运动员加速，动能增大；在B点到C点时，弹力大于重力，合力向上，运动员做减速运动，动能减小，在B点处运动员的动能最大，故D不符合题意。 故选B。 【分析】质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大；形变程度越大，弹性势能越大；根据物体受到的合力方向，判断运动状态。 8．【答案】A,C 9．【答案】A,B,D 10．【答案】B,C 11．【答案】B,C 【解析】【解答】（1）下滑时，受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力作用，但是不考虑空气阻力，小朋友只受重力、支持力、摩擦力作用，A错误，B正确。 （2）匀速下滑，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，不考虑弹性形变，机械能等于动能和重力势能的总和，动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确，D错误。 故答案为：BC。 【分析】重力势能与物体的质量和高度有关、动能与物体质量和速度有关，机械能等于动能和势能的总和。 12．【答案】A,B,D 【解析】【解答】A．水流速度越大，筒车转动速度越大，相同时间提升水做功越多，提水的功率越大。故A正确； B．取水筒内的水，在取水处时高度最小，重力势能最小。故B正确； C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，动能没有转化为重力势能。故C错误； D．从能量转化的角度来看，筒车工作时，将水流的动能转化为筒车的动能和去水桶内水的动能和重力势能。故D正确。 故选ABD。 【分析】解决此题要掌握：功率的计算、对动能、重力势能和机械能的理解，和这几种能量的转化，此题是一道多知识点的综合选择题，需要结合各知识点进行分析判断，属于基础题目，但容易出错。 13．【答案】A,D 【解析】【解答】解： A、运动员起跳时（即运动员被跳板弹起），跳板的弹性形变逐渐减小，弹性势能减小，同时运动员的速度增大，则跳板的弹性势能转化为运动员的动能，所以运动员的机械能增加．故A正确； B、在上升时，运动员的动能转化为重力势能，由于不考虑空气阻力，所以运动员的机械能不变．故B错误； CD、运动员下落时，运动员的高度减小，速度增大，重力势能转化为动能，由于不计空气的阻力，所以机械能不变，故C错误、D正确． 故选AD． 【分析】（1）动能大小的影响因素是质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．据此判断．（2）要判断机械能的变化情况，应依据重力势能和动能的变化情况，再根据机械能=动能+势能而得出结论． 14．【答案】A,C 15．【答案】B,C 【解析】【解答】A．小球在c处只受重力作用，受力不平衡，A不符合题意； B．小球在a处释放瞬间受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，故受力不平衡，B符合题意； C．由a运动到b，小球的质量不变，速度变大，高度变大，小球的动能和重力势能都变大，所以小球的机械能增加，C符合题意； D．由b运动到c，除重力外，浮力对小球做了功，小球的机械能不守恒，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】物体处于平衡状态时受平衡力，物体运动状态改变时，一定受到非平衡力。 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；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。 16．【答案】C,D 17．【答案】减小；减小；减小 【解析】【解答】一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能减小 ，重力势能减小 ，机械能减小。 【分析】物体的动能和质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关。 18．【答案】变小；弹簧的弹性势 19．【答案】重力势；不守恒 【解析】【解答】（1）根据图片可知，小球从A处由静止释放沿轨道先后经过B、C点时，小球的质量不变，高度增大，则重力势能增大； （2）在小球运动的整个过程中，小球克服摩擦力做功，因此小球的机械能减小，即机械能不守恒。 【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关； （2）注意克服摩擦力做功对小球机械能的影响即可。 20．【答案】6；不变；增大；静止 【解析】【解答】解：（1）通过6m的路程需要的时间：t= = =6s．（2）小明乘电梯匀速上升时，小明的质量不变，速度不变，动能不变；小明上升时，质量不变，高度增大，重力势能增大．（3）由题知被研究的对象是小明，以电梯为参照物，小明和电梯之间没有发生位置的变化，所以小明是静止的． 故答案为：6；不变；增大；静止． 【分析】（1）已知路程和速度，根据v= 即可求出所需时间．（2）判断动能大小的变化，从动能的两个影响因素（质量和速度）去判断．判断重力势能大小的变化，从重力势能的两个影响因素质量和高度去判断．（3）判断物体的运动和静止，首先确定被研究的对象是小明，小明和参照物电梯之间没有发生位置的改变，小明是静止的． 21．【答案】C；等于；变化 【解析】【解答】（1）过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。 由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。 因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。 【分析】质量一定时，速度越大， 动能越大；高度越大，重力势能越大；运动的物体消耗能量，总机械能减小。 22．【答案】快；大；平衡力 23．【答案】增大；减小 【解析】【解答】漂流船沿着透明的玻璃水槽向下加速运动过程中，漂流船的质量不变，速度变大，所以漂流船的动能将增大。 在玻璃槽中有缓缓流动的水，由于水具有流动性，这样能够减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦，使船更容易快速漂流。 【分析】质量一定时，速度越大，动能越大；压力一定时，接触面越光滑，摩擦力越小。 24．【答案】 25．【答案】速度；质量；距离；速度一定时，物体的质量越大，动能越大；动能 26．【答案】木块被推动的距离；转换法；速度；速度一定时，质量越大，动能越大；不能 27．【答案】（1）4×104N；（2）4×103Pa；（3）8000W；（4）动能减小，因为洒水车匀速运动时，速度不变，洒水过程质量减小，所以动能减小 28．【答案】（1）这段时间内的平均速度为：； （2）人的重力为：G=mg=80kg×10N/kg=800N； 前30s内重力做的功：W=Gh=800N×1500m=1.2×106J； 前30s内的功率为：； （3）从第20s~30s内，人的速度保持不变，那么动能不变；人的高度不断减小，那么重力势能减小；而机械能=动能+重力势能，所以机械能是减小的； （4）等于 【解析】【解答】（1）这段时间内的平均速度为：； （2）人的重力为：G=mg=80kg×10N/kg=800N； 前30s内重力做的功：W=Gh=800N×1500m=1.2×106J； 前30s内的功率为：； （3）从第20s~30s内，人的速度保持不变，那么动能不变；人的高度不断减小，那么重力势能减小；而机械能=动能+重力势能，所以机械能是减小的； （4）人在第30s和第50s时都做匀速直线运动，那么它们受到的空气阻力都等于人的重力，那么二者相等。 【分析】（1）已知路程和时间根据公式计算平均速度； （2）首先根据G=mg计算出人受到的重力，然后根据W=Gh计算出做的功，最后根据计算出功率； （3）根据图像判断20~30s内人的速度变化和高度变化，进而判断能量的变化； （4）根据二力平衡的条件判断人所受空气阻力的大小关系。 29．【答案】（1）解：小球到达最高点时，动能完全转化为重力势能，则 即 解得v0=10m/s 答：小球抛出时的出手速度v0为10m/s。 （2）解：小球落地时，重力势能转化为动能，则 即 解得 答：小球落地时的速度v为 。 【解析】【分析】（1）小球运动到最高点，动能全部转化为重力势能，列方程求解出手速度即可； （2）同理，小球下落，重力势能转化为动能，列方程求解末速度即可。 30．【答案】 31．【答案】 【解析】【解答 篮球被投篮运动员的手由静止推向C点，篮球质量不变，速度变大，动能变大； 从C点离开手抛出，D点时篮球到达最高点，质量不变，篮球受到竖直向下的重力作用，速度减小，动能减小，到最高点时，由于惯性还会继续向前运动，即速度不为0， 篮球从B点到D点过程中动能随位置变化的大致关系图象为： 【分析】动能影响因素，质量、速度。 32．【答案】100J；100W；A 33．【答案】（1）不变；变大 （2）不等于 （3）负 （4）2.2×103；20 （5）25 【解析】【解答】（1）机械臂的协助下，水槽中的航天员匀速向下运动，他的质量不变，速度不变，则其动能不变，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，他受到水的压强变大。 （2）根据“ 航天员通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等 ”可知，航天员在水槽中处于“中性浮力”状态时，受到的重力不等于零； （3）航天员也可在水槽中模拟“月球漫步”时，他肯定对水槽底部产生压力，即此时他受到的浮力小于重力，因此需要营造负浮力的环境； （4） 航天员所受浮力大小为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.22m3=2.2×103N； 由于悬浮时浮力等于重力， 所以身着训练服在水槽中进行模拟训练时的总重力为：G总=F浮=2.2×103N； 身着训练服在水槽中进行模拟训练时的总质量为：， 其配重的质量为：m配重=m总-m航天员-m训练服=220kg-70kg-130kg=20kg； （5）根据丁图可知，耗氧速度与深度成正比，那么得到：； 解得：v=36L/min； 根据表格可在，210bar时瓶内气体体积为2100L，120bar时瓶内气体体积为1200L， 则这段停留时间为：。 【分析】（1）动能与质量和速度大小有关。根据液体压强公式p=ρ液gh分析受到水的压强变化； （2）根据“ 航天员通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等 ”分析； （3）根据“当物体受到的浮力小于自身重力时，这个浮力称为“负浮力””分析； （4） 根据F浮=ρ水gV排算出航天员所受浮力大小，根据浮沉情况判断出身着训练服在水槽中进行模拟训练时的总重力，由G=mg算出身着训练服在水槽中进行模拟训练时的总质量，用总质量减去宇航员的质量就是其配重的质量； （5）根据丁图确定8m深处时的耗氧速度，然后根据 “”计算潜水时间。 学科网（北京）股份有限公司 $