2.1机械能 培优练习-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

**基本信息** 本练习围绕机械能构建“基础巩固-综合应用-探究提升”三层体系，通过情境化题型实现从概念理解到实验分析的进阶，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|动能、势能概念及简单变化|如选择1（匀速上升能量变化）、填空16（动能势能判断），夯实科学观念| |中档|能量转化及守恒应用|如选择6（抛物线运动机械能变化）、填空22（弹性势能实验设计），培养科学思维| |提升|复杂情境及实验探究|如解答33（动能影响因素探究）、35（重力势能路径关系），发展探究实践能力|

2.1 机械能 一．选择题（共15小题） 1．如图，小明随缆车匀速上升。他的动能和势能变化，正确的是（　　） A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能减小 2．小明进行如图实验，将小球从斜面A点自由滚下，发现最终到达斜面B点，且B点的高度h小于A点的高度H。对于这一过程，下列推测正确的是（　　） A．小球的机械能减小，内能减少 B．小球的机械能减小，内能增大 C．小球的机械能增大，内能减少 D．小球的机械能增大，内能增大 3．如图所示，某同学正在跳远，在最高点的瞬间，下列说法中正确的是（　　） A．该同学具有惯性继续向前运动 B．此时的动能最大 C．该同学的运动状态始终保持不变 D．该同学受到重力和弹力作用 4．丽水队在首届浙BA比赛中的顽强拼搏精神赢得广泛赞誉。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示。下列分析正确的是（　　） A．手先给篮球推力，然后篮球给手推力 B．篮球在空中飞行，是因为受到惯性作用 C．篮球在空中飞行，受到重力和手的推力 D．篮球在空中运行到最高处动能不为零 5．如图甲所示，将两个完全相同的物体A、B从图中位置静止释放，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，已知两个木桩完全相同。该实验能得出物体重力势能大小跟什么因素有关（　　） A．物体的体积 B．物体的质量 C．物体所处的高度 D．物体的速度 6．如图所示是一个乒乓球抛出后的部分运动轨迹，其中a、b、c为轨迹中的三个位置，a、b在同一高度，则下列说法中正确的是（　　） A．乒乓球在b点时的动能为零 B．乒乓球在b、c两点时的重力势能相等 C．乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能 D．最终小球将做匀速直线运动 7．2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员从A到B的过程中速度逐渐增大 B．运动员从B到C的过程中动能不变 C．运动员在A点和C点的重力势能相等 D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒 8．将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 9．如图，小观在荡秋千，从左侧最高点入静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画由）、图中B与D等高。则（　　） A．点C与点B重合 B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能 C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差 D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落 10．如图所示，关于单摆实验下列说法正确的是（　　） A．轻质细绳上悬挂一小球，从A点静止释放，运动到最低点B过程中，动能转化为重力势能 B．小球运动到最高点C点一瞬间小球所受的力为一对平衡力 C．实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，说明小球的机械能并不守恒 D．当小球运动到最低点B点时，若绳子断裂，小球将竖直下落 11．三个相同的小球以同样的速度v从同一高度抛出，甲、乙沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲沿光滑斜面、乙在空中、丙沿竖直方向抛出，若不计空气阻力，小球能到达的最高点分别为h1、h2和h3，则其中高度最小的是（　　） A．h1 B．h2 C．h3 D．一样大 12．随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温，冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图，其冰面粗糙程度处处相同。运动员从a点推动冰壶至b点时松手，运动员留在投掷线左侧，冰壶继续运动直至停在c点，整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．a到b的过程中冰壶的动能一直增大 B．运动员在t1～t2时间内对冰壶不做功 C．运动员是在t2时刻松开冰壶的 D．冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用 13．如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。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点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，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，他的动能最大 14．小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放，下落到达地面后，现象如图所示。不计空气阻力情况下，乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球动能变大 B．乒乓球重力势能变小 C．乒乓球机械能变大 D．乒乓球机械能守恒 15．下列有关四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（　　） A．图甲中，卫星在近地点的速度最大 B．图乙中，小球运动到位置③时速度不为零 C．图丙中，滚摆在下降过程中动能逐渐减小 D．图丁中，人起跳离开地面后只受重力的作用 二．填空题（共18小题） 16．下列物体中只具有动能的是　 　 ；只具有势能的是　 　 。 A．飞向篮筐的篮球 B．在平直公路上行驶的汽车 C．安装在墙上的空调 D．正在着陆的火星探测器 17．如图是某同学玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　 　 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的　 　 小。如果射出的“子弹”在空中呈抛物线飞行，最高点时，速度　 　 （填“等于0“或“大于0”）。 18．《天工开物》中记载一种古代远程兵器——弩（如图），请回答下列问题： （1）弩箭射出时，弦的　 　 转化为弩箭的动能。 （2）若弦被拉长的长度相同，而所用的弩箭质量不同，则质量大的弩箭射的距离小，原因是质量大的弩箭射出时的　 　 小。 19．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 　 　 点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度 　 　 （选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。 20．文成县是浙江省低空经济“先飞区”，电动垂直起降飞行器广泛用于低空旅游、山区救援。飞行器在某次飞行过程中，速度随时间变化如图所示。 （1）在0﹣60s的运动过程中，飞行器受到　 　 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 在60﹣90s的运动过程中，飞行器动能　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2） 总质量为620kg的飞行器，从地面飞行至150m的高度，该过程中飞行器至少克服重力做功 为　 　 J。 21．滑雪是北方冬季随处可见的娱乐项目，请回答下列问题： （1）滑雪杖是滑雪项目的必备道具之一，图1所示滑雪杖往后划，人给滑雪杖一个向后的力，滑雪杖就给人一个向前的力，这一现象说明了　 　 。 （2）滑雪爱好者在学习滑行减速时，发现制动后不能马上停下，仍会继续往前运动一段距离，这是因为人具有　 　 ，仍会保持原来的运动状态。 （3）图2是某滑雪比赛过程中运动员的飞行轨迹图，图3中能准确反映运动员在飞行过程中的动能随时间变化的图像是　 　 （填字母）。 22．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 （1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验：（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩 　 　 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 　 　 ，从而比较弹性势能的大小。 （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。 23．如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知OA＝3米，AC距离等于OA距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。 （1）如图所示，从A点到C点的过程中，小科的动能如何变化：　 　 （填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 （2）整个过程中弹性势能最大的是　 　 点。小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为　 　 焦（不计空气阻力）。 24．蹦床运动被誉为“空中芭蕾”，集观赏性与技术性于一体。2025年11月，第38届世界蹦床锦标赛落幕，中国队时隔十年再度包揽奥运项目男、女网上个人冠军。比赛中，运动员需借助蹦床反弹的力量，完成高难度空翻转体动作。如图所示，运动员从O处由静止开始下落到最低点C的过程中，用腿向下用力蹬蹦床，不考虑空气阻力及碰撞过程中能量损耗，最终能反弹到比初始下落位置更高的地方。 （1）运动员从最高点下落到接触蹦床前的过程中，重力势能转化为　 　 。 （2）运动员下落至　 　 （填“A”“B”或“C”）点时其动能达到最大值。 （3）某次运动员下落至A点时的动能大小为E0，后反弹至比原先更高的位置，在反弹过程中向上经过A点时的动能大小为E1，请比较E0　 　 （填“大于”“小于”或“等于”）E1。 25．甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力，落地前的运动过程中，甲球的动能　 　 （选填“增大”“不变”或“减小”），乙、丙两球上升的最大高度　 　 （选填“相等”或“不相等”），落地瞬间，乙球的速度　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）甲球的速度。 26．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则小球在①③位置机械能　 　 （选填“相等”或“不相等”）小球在N点的机械能为　 　 J，M点可能在位置　 　 （填序号）。 27．篮球运球投篮是杭州体育中考的项目之一。被抛出后的篮球运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。 （1）篮球由a运动到b的过程中，势能逐渐 　 　 （填“减小”、“不变”或“增大”），运动到最高点b时，其动能为 　 　 （填“零”或“非零”）。 （2）篮球在a点的动能 　 　 在c点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。 28．如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。 （1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 　 　 能。 （2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1　 　 E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 　 　 。 29．如图甲是同学们训练乒乓球用的发球机，如果这个机器在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，如图乙，若不计空气阻力。 （1）乒乓球a在最高点，重力势能最大，动能　 　 （填“为零”或“不为零”）。 （2）乒乓球a、b、c从发出到刚好落地的整个过程中，重力做功分别为Wa、Wb、Wc，则Wa、Wb、Wc的大小关系为　 　 。 （3）乒乓球a、b、c刚好落地时的速度分别为va、vb、vc，则va、vb、vc的大小关系为　 　 。 30．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细绳系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮条长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中乙小球下落时将 　 　 能转化为了动能，两小球在下落过程中重力所做功W甲　 　 W乙，在A点时两球的速度v甲　 　 v乙。（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 31．在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，跳伞装备重力忽略不计。 （1）在这个过程中运动员的机械能 　 　 （选填“变小”、“变大”）。 （2）15秒至30秒运动员受到的重力 　 　 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）前15秒运动员重力做功的功率为 　 　 瓦。 32．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 （1）图甲中曲线OA段运动员速度越来越大的原因是　 　 ，此过程中运动员的机械能　 　 （选填“增大”、减小”截“不变”）。 （2）CD阶段，能量如何转化　 　 。 （3）图乙中与图甲曲线中CD阶段对应的是　 　 （选填序号）。 33．小舟设计了如图装置来探究动能的影响因素，其中mA＝mB＜mC，hA＜hB＝hC，所用物块为木块。 （1）实验中利用　 　 来比较物体的动能大小。 （2）小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论，小柯得出这个结论是否具有科学性，请说明理由　 　 。 （3）做丙图实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成木块损坏，需改进实验装置或实验方案。在不改变木板长度的情况下，可以采用以下　 　 方法。 A.适当减小钢球C的质量 B.给丙组水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球C的高度，使hC＝hA D.给丙组换用一个较重的木块 （4）实验后，同学们联想到汽车的“超载”与“超速”是造成交通事故的最大安全隐患。为探究“超载”与“超速”，哪个造成的危害更严重？小柯利用上述装置进行了实验测定，得到的数据如表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 20 32 由实验可知：当发生交通事故时，　 　 造成的危害更严重。 三．解答题（共5小题） 34．如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。 （1）若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大？ （2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少？ （3）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦），图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是 　 　 。 A．②③④ B．④②③ C．②①③ D．④③② 35．小桐同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小桐设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 　 　 来反映的。 （2）为验证猜想二，应比较 　 　 （填实验序号），得到的结论：当质量相同时，　 　 。 （3）比较③④，得到的结论：　 　 。 36．阅读短文，回答下列问题： 汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。 安全带结构一般由软带、等部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。 （1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的　 　 能也急剧变化。 （2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将　 　 （变大/变小/不变） （3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的　 　 。 （4）下列说法正确的是　 　 。 A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩 B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用 C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些 D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动。 37．2023年1月1日起，浙江省所有备案非国标电动车不得上道路行驶。对此小余家购置了一辆整车质量55kg的电动车，质量为65kg的小余骑行该电动车以21.6km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，电动车受到的阻力是车和人总重的0.1倍。求： （1）对蓄电池充电时，电能转化为 　 　 能； （2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的 　 　 较大，以减小行车危险。 （3）电动车在这段行驶过程中动力所做的功？ 38．步行是一种简易的健身运动，深受运动爱好者的喜爱。 （1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与 　 　 相互转化。 （2）如图为步行示意图。当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，每走一步要克服重力做功。小科质量为60kg，每分钟行走100步，他步行所消耗的功率是多少瓦？（写出具体过程） （3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是 　 　 。（答一点即可） 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．如图，小明随缆车匀速上升。他的动能和势能变化，正确的是（　　） A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能减小 【解答】解：小明随缆车匀速上升，说明他的速度大小不变，且小明的质量也不变，所以动能不变，小明的高度在上升过程中不断增大，质量不变，所以重力势能增大，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．小明进行如图实验，将小球从斜面A点自由滚下，发现最终到达斜面B点，且B点的高度h小于A点的高度H。对于这一过程，下列推测正确的是（　　） A．小球的机械能减小，内能减少 B．小球的机械能减小，内能增大 C．小球的机械能增大，内能减少 D．小球的机械能增大，内能增大 【解答】解：小球在下滑过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；在同一时间，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；下落到最低点后，小球由于向上爬升，此时又由动能转化为重力势能；由于与轨道摩擦等，一部分机械能会转化为内能，则小球的内能变大，小球机械能变减小，所以小球比初始高度低，在能量的转化过程中，能量是守恒的；综上所述，B正确，ACD错误。 故选：B。 3．如图所示，某同学正在跳远，在最高点的瞬间，下列说法中正确的是（　　） A．该同学具有惯性继续向前运动 B．此时的动能最大 C．该同学的运动状态始终保持不变 D．该同学受到重力和弹力作用 【解答】解：A．惯性是一切物体保持原有运动状态的性质，任何物体任何时候都具有惯性；该同学起跳后，由于惯性保持原来向前的运动状态，因此继续向前运动，故A正确； B．动能大小与质量和速度有关，质量不变时速度越小动能越小；跳远上升过程中速度逐渐减小，最高点瞬间速度最小，因此动能最小，故B错误； C．运动状态不变需要速度的大小和方向都保持不变，该同学空中速度方向不断变化，运动状态一直在改变，故C错误； D．最高点腾空时（不计空气阻力），只受重力，不受弹力（弹力需接触接触面），故D错误。 故选：A。 4．丽水队在首届浙BA比赛中的顽强拼搏精神赢得广泛赞誉。篮球场上，运动员起跳投篮，篮球离手后至投入篮框的运动轨迹如图所示。下列分析正确的是（　　） A．手先给篮球推力，然后篮球给手推力 B．篮球在空中飞行，是因为受到惯性作用 C．篮球在空中飞行，受到重力和手的推力 D．篮球在空中运行到最高处动能不为零 【解答】解：A、力的作用是相互的，手对篮球的推力和篮球对手的反作用力是同时产生、同时消失的，不存在先后顺序，故A错误。 B、惯性是物体的固有属性，不能说“受到惯性作用”，篮球在空中飞行是因为离开手后，由于惯性保持原来的运动状态，同时受到重力作用改变运动轨迹，故B错误。 C、篮球离开手后，不再受到手的推力，在空中飞行时只受到重力和空气阻力，故C错误。 D、篮球的运动轨迹是斜抛运动，到达最高处时，竖直方向的速度为0，但水平方向仍有速度，所以动能不为零，故D正确。 故选：D。 5．如图甲所示，将两个完全相同的物体A、B从图中位置静止释放，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，已知两个木桩完全相同。该实验能得出物体重力势能大小跟什么因素有关（　　） A．物体的体积 B．物体的质量 C．物体所处的高度 D．物体的速度 【解答】解：由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，所以应比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，故C正确； 故选：C。 6．如图所示是一个乒乓球抛出后的部分运动轨迹，其中a、b、c为轨迹中的三个位置，a、b在同一高度，则下列说法中正确的是（　　） A．乒乓球在b点时的动能为零 B．乒乓球在b、c两点时的重力势能相等 C．乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能 D．最终小球将做匀速直线运动 【解答】解：A、由图知，乒乓球在b点时水平方向仍有速度，所以速度不为零，动能的影响因素是质量和速度，动能不为零，故A错误； B、乒乓球在b、c两点时的高度不同，重力势能的影响因素是质量和高度，所以重力势能不相等，故B错误； C、在乒乓球经过a、b、c三个位置的整个运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能一部分转化为内能，机械能逐渐减小，乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能，a、b、c三点的机械能不相等，综上分析知，故C正确； D、乒乓球落地后，受重力和摩擦力的作用，小球不会做匀速直线运动，最终小球将停止运动，D错误。 故选：C。 7．2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员从A到B的过程中速度逐渐增大 B．运动员从B到C的过程中动能不变 C．运动员在A点和C点的重力势能相等 D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒 【解答】解：A、运动员从A到B的过程中，运动员下落，重力势能转化为动能，运动员的动能增大，速度变大，故A正确； B、运动员从B到C的过程中，运动员上升，动能转化为重力势能，运动员的动能减小，故B错误； CD、整个滑行过程中，由于有摩擦和空气阻力，机械能转化为内能，故运动员的机械能减小，机械能不守恒，运动员在A点的机械能大于C点的机械能，运动员在A点的速度（为零）小于C点的速度（不为零），运动员在A点的动能小于C点的动能，所以运动员在A点的重力势能大于C点的重力势能，故CD错误。 故选：A。 8．将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 【解答】解：将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同，所以v甲＝v乙＝v丙，故ABC错误、D正确。故选：D。 9．如图，小观在荡秋千，从左侧最高点入静止向右运动，经过最低点O摆动到右侧最高点D，再摆回到左侧最高点C（图中未画由）、图中B与D等高。则（　　） A．点C与点B重合 B．从A到O，减小的重力势能全部转化为动能 C．AD之间的高度差等于DC之间的高度差 D．从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，最可能沿着方向3掉落 【解答】解：A、在运动过程中，秋千要克服阻力做功，因此机械能不断减小，由于B点在D点后，因此B点的重力势能只能肯定小于D点的重力势能，则二者不重合，故A错误； B、从A到O，减小的重力势能转化为动能和内能，故B错误； C、由于AD之间运动的距离长，因此机械能的损失更多，AD之间的高度差大于DC之间的高度差，故C错误； D、从A﹣D过程中，若在P点没坐稳，由于小科做斜抛运动，因此在最高点时动能不为零，所以他到达的最高点肯定低于A点，最可能沿着方向3掉落，故D正确。 故选：D。 10．如图所示，关于单摆实验下列说法正确的是（　　） A．轻质细绳上悬挂一小球，从A点静止释放，运动到最低点B过程中，动能转化为重力势能 B．小球运动到最高点C点一瞬间小球所受的力为一对平衡力 C．实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，说明小球的机械能并不守恒 D．当小球运动到最低点B点时，若绳子断裂，小球将竖直下落 【解答】解：A、小球从A点运动到B点，质量不变，高度变小，速度变大，则动能增大，重力势能减小，将重力势能转化为动能，故A错误； B、小球摆至C点时，小球受拉力和重力作用，并且二力不在同一直线上，因此二力不是平衡力，故B错误； C、实验中发现小球每次摆动的最大高度越来越低，即是由于一部分机械能转化成内能的缘故，故机械能是不守恒的，故C正确； D、摆到B点时，若细线断开，小球由于惯性会向右运动，同时受到重力作用会向下运动，因此，小球将向右下方做曲线运动，故D错误。 故选：C。 11．三个相同的小球以同样的速度v从同一高度抛出，甲、乙沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲沿光滑斜面、乙在空中、丙沿竖直方向抛出，若不计空气阻力，小球能到达的最高点分别为h1、h2和h3，则其中高度最小的是（　　） A．h1 B．h2 C．h3 D．一样大 【解答】解：已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能Ek相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，根据机械能守恒定律，小球上升过程中都是将动能转化为重力势能EP，因此，甲、丙两球到达最高点时的势能相等，高度也相等，即h1＝h3，而乙球到达最高点时，水平方向速度不为零，动能不为零，因此势能最小，高度h2也最小，故ACD错误、B正确。 故选：B。 12．随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温，冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图，其冰面粗糙程度处处相同。运动员从a点推动冰壶至b点时松手，运动员留在投掷线左侧，冰壶继续运动直至停在c点，整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．a到b的过程中冰壶的动能一直增大 B．运动员在t1～t2时间内对冰壶不做功 C．运动员是在t2时刻松开冰壶的 D．冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用 【解答】解；A、a到b过程，冰壶受推力和阻力。速度先增后减（v‑t图有峰值），动能先增大后减小，非一直增大，故A错误。 B、t1～t2对应a到b，没有松手，有推力并且在力的方向上运动了距离；做功需“力+距离”，故此阶段运动员做功，故B错误。 C、松手在b点，对应v‑t图速度开始持续下降的时刻（t2），故C正确。 D、惯性是固有属性，不是力；应说“冰壶具有惯性”，不能说“受到惯性作用”，故D错误。 故选：C。 13．如图所示情景是一种游戏，叫做蹦极。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点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程，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，他的动能最大 【解答】解：A、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大。从a点到c点的过程中，上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快，动能越来越大；下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零。所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零。不符合题意。 B、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能。从a到c时，重力势能转化为动能和弹性势能。不符合题意。 C、弹性绳在a点以上时，没有发生弹性形变，弹性绳不具有弹性势能。通过a点之后，绳子发生弹性形变，绳子具有弹性势能。符合题意。 D、游戏者是c点，速度为零，所以动能为零。不符合题意。 故选：C。 14．小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放，下落到达地面后，现象如图所示。不计空气阻力情况下，乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比，下列说法正确的是（　　） A．乒乓球动能变大 B．乒乓球重力势能变小 C．乒乓球机械能变大 D．乒乓球机械能守恒 【解答】解：AB、乒乓球静止释放时与反弹到最高点时，动能转化为重力势能，乒乓球动能变小，重力势能变大，故AB错误； C、反弹瞬间，水给乒乓球做了功，乒乓球的机械能变大，故C正确； D、该过程中遵循能量守恒定律，故D错误。 故选：C。 15．下列有关四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（　　） A．图甲中，卫星在近地点的速度最大 B．图乙中，小球运动到位置③时速度不为零 C．图丙中，滚摆在下降过程中动能逐渐减小 D．图丁中，人起跳离开地面后只受重力的作用 【解答】解： A、卫星在太空中运动过程中，质量不变、机械能守恒，在近地点时，高度最小，重力势能最小，动能最大，速度最大，故A正确； B、不计摩擦，小球的机械能守恒，小球运动到③位置时，重力势能小于①处的重力势能，由于机械能守恒，所以在③处有一定的动能，速度不为零，故C正确； C、在下降过程中，滚摆的质量不变，速度逐渐变大，所以动能逐渐变大，故C错误； D、不计摩擦，起跳离开地面后，人只受到重力的作用，故D正确。 故选：C。 二．填空题（共17小题） 16．下列物体中只具有动能的是　B　 ；只具有势能的是　C　 。 A．飞向篮筐的篮球 B．在平直公路上行驶的汽车 C．安装在墙上的空调 D．正在着陆的火星探测器 【解答】解：A.飞向篮筐的篮球，此时篮球有高度，也有速度，所以既具有动能，又具有重力势能； B.在平直公路上行驶的汽车，此时汽车有速度，没有高度，所以只具有动能； C.安装在墙上的空调，空调有高度，没有速度，所有空调只有重力势能； E.正在着陆的火星探测器，有高度，也有一定的速度，所以既具有动能，又具有重力势能。 故答案为：B；C。 17．如图是某同学玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　橡皮筋伸长的长度　 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的　速度　 小。如果射出的“子弹”在空中呈抛物线飞行，最高点时，速度　大于0　 （填“等于0“或“大于0”）。 【解答】解：橡皮筋弹性势能的影响因素是橡皮筋发生形变的程度，橡皮筋形变的程度越大，橡皮筋的弹性势能就越大；“子弹”射得越远，说明橡皮筋的弹性势能越大，转化成的动能就越多，因此橡皮筋拉得越长，“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关； 当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，在理想的情况下，转化成的动能也相同，根据动能的影响因素是质量和速度，在动能相同时，“子弹”的速度与质量成反比，因此“子弹”的质量越大，“子弹”的运动速度就越小； “子弹”在空中呈抛物线飞行，最高点时，在水平方向仍然处于运动状态，速度不为零，故速度大于0。 故答案为：橡皮筋伸长的长度；速度；大于0。 18．《天工开物》中记载一种古代远程兵器——弩（如图），请回答下列问题： （1）弩箭射出时，弦的　弹性势能　 转化为弩箭的动能。 （2）若弦被拉长的长度相同，而所用的弩箭质量不同，则质量大的弩箭射的距离小，原因是质量大的弩箭射出时的　速度　 小。 【解答】解：（1）用弩将箭水平射出时，弩弦发生弹性形变，具有弹性势能，在恢复原状的过程中，弩弦的弹性势能转化为箭的动能，使箭获得速度射出。（2）若弦被拉长的长度相同，弹性势能相同，若这些弹性势能会全部转化为弩箭的动能，则质量大的弩箭速度小，射的距离小。故答案为：（1）弹性势能；（2）速度。 19．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 　A　 点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度 　一定　 （选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能 　大于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。 【解答】解：离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在A点时速度最大，则在A点动能最大。 根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，篮球在B点和D点重力势能相等，所以，B和D的高度一定相同； 根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，在D点的动能小于在B点的动能，由于动能和势能统称为机械能，所以，篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。 故答案为：A；一定；大于。 20．文成县是浙江省低空经济“先飞区”，电动垂直起降飞行器广泛用于低空旅游、山区救援。飞行器在某次飞行过程中，速度随时间变化如图所示。 （1）在0﹣60s的运动过程中，飞行器受到　非平衡力　 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 在60﹣90s的运动过程中，飞行器动能　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）总质量为620kg的飞行器，从地面飞行至150m的高度，该过程中飞行器至少克服重力做功为　930000　 J。 【解答】解：（1）由v﹣t图像可知0﹣60s物体做变速运动，不是平衡状态，所以飞行器受非平衡力的作用。60﹣90s飞行器做匀速直线运动，质量不变、速度不变，所以它的动能不变。 （2）G＝mg＝620kg×10N/kg＝6200N，h＝150m，克服重力做的功W＝Gh＝6200N×150m＝930000J。 故答案为：（1）非平衡力；动能；（2）930000。 21．滑雪是北方冬季随处可见的娱乐项目，请回答下列问题： （1）滑雪杖是滑雪项目的必备道具之一，图1所示滑雪杖往后划，人给滑雪杖一个向后的力，滑雪杖就给人一个向前的力，这一现象说明了　力的作用是相互的　 。 （2）滑雪爱好者在学习滑行减速时，发现制动后不能马上停下，仍会继续往前运动一段距离，这是因为人具有　惯性　 ，仍会保持原来的运动状态。 （3）图2是某滑雪比赛过程中运动员的飞行轨迹图，图3中能准确反映运动员在飞行过程中的动能随时间变化的图像是　B　 （填字母）。 【解答】解：（1）如图所示滑雪杖往后划，人给滑雪杖一个向后的力，滑雪杖就给人一个向前的力，这一现象说明了力的作用是相互的； （2）滑雪爱好者在学习滑行减速时，制动后不能马上停下，仍会继续往前运动一段距离，这是因为人具有惯性，仍会保持原来的运动状态； （3）他在飞行过程中，上升阶段：动能转化为重力势能，动能减小，速度减小；下落阶段：重力势能转化为动能，动能增大，速度增大； 所以他在整个过程中的速度先变小，当上升到最高点B时，速度最小（但不为零），接着下落过程速度变大，故B正确。 故答案为：（1）力的作用是相互的；（2）惯性；（3）B。 22．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 （1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验：（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩 　不同　 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 　被推动距离的远近　 ，从而比较弹性势能的大小。 （2）若水平面绝对光滑，本实验将 　不能　 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 【解答】解：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 故答案为：（1）不同；被推动距离的远近；（2）不能。 23．如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知OA＝3米，AC距离等于OA距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。 （1）如图所示，从A点到C点的过程中，小科的动能如何变化：　先增大后减小　 （填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 （2）整个过程中弹性势能最大的是　C　 点。小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为　3000　 焦（不计空气阻力）。 【解答】解：（1）小科从O点到A点受到重力作用下落，合力方向与运动方向相同，速度增大；从A点到B点，蹦床发生形变，蹦床产生向上的弹力，但弹力小于重力，小科受到合力仍然向下，因此继续加速，到达B点时受力平衡，B点速度达到最大；从B点到C点的过程，蹦床形变程度变大，向上的弹力变大，弹力大于小科重力，小科受到合力向上，由于惯性仍向下运动，合力方向与运动方向相反，小科运动速度减小；质量一定时，动能大小与速度大小有关，速度变大，动能变大，速度减小，动能减小，因此小科的动能先增大后减小； （2）①弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大，蹦床在C点时形变程度最大，因此整个过程中弹性势能最大的是C点； ②小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为：W＝Gh＝50kg×10N/kg×2×3m＝3000J。 故答案为：（1）先增大后减小；（2）C；3000。 24．蹦床运动被誉为“空中芭蕾”，集观赏性与技术性于一体。2025年11月，第38届世界蹦床锦标赛落幕，中国队时隔十年再度包揽奥运项目男、女网上个人冠军。比赛中，运动员需借助蹦床反弹的力量，完成高难度空翻转体动作。如图所示，运动员从O处由静止开始下落到最低点C的过程中，用腿向下用力蹬蹦床，不考虑空气阻力及碰撞过程中能量损耗，最终能反弹到比初始下落位置更高的地方。 （1）运动员从最高点下落到接触蹦床前的过程中，重力势能转化为　动能　 。 （2）运动员下落至　B　 （填“A”“B”或“C”）点时其动能达到最大值。 （3）某次运动员下落至A点时的动能大小为E0，后反弹至比原先更高的位置，在反弹过程中向上经过A点时的动能大小为E1，请比较E0　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）E1。 【解答】解：（1）运动员从最高点下落到接触蹦床前的过程中，高度降低、速度增大，根据能量转化规律，重力势能转化为动能。 （2）从最高点到B点：重力大于蹦床弹力，运动员加速下落，动能增大。从B点到C点：蹦床弹力大于重力，运动员减速下落，动能减小。所以动能最大值出现在B点。 （3）因为反弹至比原先更高的位置，说明反弹时的机械能更大，运动员下落和上升时至A点时的重力势能相同，故下落至A点的动能E0小于反弹过程中向上经过A点时的动能E1。 故答案为：（1）动能；（2）B；（3）小于。 25．甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力，落地前的运动过程中，甲球的动能　增大　 （选填“增大”“不变”或“减小”），乙、丙两球上升的最大高度　不相等　 （选填“相等”或“不相等”），落地瞬间，乙球的速度　等于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）甲球的速度。 【解答】解： 落地前的运动过程中，甲球向下做加速运动，质量不变，速度变大，故甲球的动能增加；不计空气阻力，乙、丙两球的机械能是守恒的，乙球做竖直向上运动，故运动到最高点时速度为零，动能全部转化为重力势能；丙球做曲线运动，曲线运动的最高点速度不为零，动能没有全部转化为重力势能，故丙球的高度比乙球低； 甲、乙两个球整个运动过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，开始重力势能相同，落地时动能相同，所以落地时两球的速度大小相等，即v甲＝v乙。 故答案为：增大；不相等；等于。 26．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，则小球在①③位置机械能　不相等　 （选填“相等”或“不相等”）小球在N点的机械能为　500　 J，M点可能在位置　③　 （填序号）。 【解答】解：由图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小，小球在①位置机械能大于在③位置机械能； 小球在N点时的机械能为E500J； 由图乙可知，小球在M点的重力势能E势M＝240J，机械能为E′320J； 小球在N点的重力势能为E势N＝500J﹣200J＝300J，因为M点的机械能小且小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在M点的高度，所以M点可能在位置③。 故答案为：不相等；500；③。 27．篮球运球投篮是杭州体育中考的项目之一。被抛出后的篮球运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。 （1）篮球由a运动到b的过程中，势能逐渐 　增大　 （填“减小”、“不变”或“增大”），运动到最高点b时，其动能为 　非零　 （填“零”或“非零”）。 （2）篮球在a点的动能 　＞　 在c点的动能（填“＜”“＝”或“＞”）。 【解答】解：（1）篮球由a运动到b的过程中，质量不变，高度变大，势能逐渐增大，运动到最高点b时，其在水平方向上速度不为零，所以动能为非零。 （2）由于存在空气阻力，所以篮球在a点的机械能大于在c点的机械能，a点和c点高度相等，篮球在a点的重力势能等于在c点的重力势能，机械能等于动能和势能之和，所以篮球在a点的动能大于在c点的动能。 故答案为：（1）增大；非零；（2）＞。 28．如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。 （1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 　弹性势　 能。 （2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1　＝　 E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 　每次小球反弹的高度逐渐变小　 。 【解答】解：（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明它具有弹性势能； （2）小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，由于重力势能与高度有关，而高度相同，则重力势能相等，E1＝E2。 （3）小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是每次小球反弹的高度逐渐变小，因为在此过程中小球的机械能转化为内能，说明此过程小球机械能不守恒。 故答案为：（1）弹性势；（2）＝；（3）每次小球反弹的高度逐渐变小。 29．如图甲是同学们训练乒乓球用的发球机，如果这个机器在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，如图乙，若不计空气阻力。 （1）乒乓球a在最高点，重力势能最大，动能　不为零　 （填“为零”或“不为零”）。 （2）乒乓球a、b、c从发出到刚好落地的整个过程中，重力做功分别为Wa、Wb、Wc，则Wa、Wb、Wc的大小关系为　Wa＝Wb＝Wc 。 （3）乒乓球a、b、c刚好落地时的速度分别为va、vb、vc，则va、vb、vc的大小关系为　va＝vb＝vc 。 【解答】解：（1）乒乓球a在最高点，在水平方向上仍有一定速度，所以动能不为0。 （2）由图知，乒乓球的重力相等，发出时高度相同，根据W＝Gh可知，重力做功相等，即Wa＝Wb＝Wc。 （3）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达地面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同，即va＝vb＝vc。 故答案为：（1）不为零；（2）Wa＝Wb＝Wc；（3）va＝vb＝vc。 30．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细绳系住，都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮条长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，则该过程中乙小球下落时将 　重力势　 能转化为了动能，两小球在下落过程中重力所做功W甲　＝　 W乙，在A点时两球的速度v甲　＜　 v乙。（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”） 【解答】解：小球下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增大，将重力势能转化为了动能。 由题意知道，两球的质量相同，由G＝mg知道，两球重力相等，当两球到达悬点正下方A点时，两球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，该过程中小球重力所做功W甲＝W乙。 由题意知道，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等；下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，小球到达A点时，不计空气阻力，甲球的重力势能转化为小球的动能和橡皮条的弹性势能，乙球的重力势能全部转化为动能，这样，在最低点时，乙球的动能大，其速度较大，即v甲＜v乙。 故答案为：重力势；＝；＜。 31．在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，跳伞装备重力忽略不计。 （1）在这个过程中运动员的机械能 　变小　 （选填“变小”、“变大”）。 （2）15秒至30秒运动员受到的重力 　等于　 阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）前15秒运动员重力做功的功率为 　7000　 瓦。 【解答】解： （1）在跳伞过程中，由于要克服阻力做功，运动员的部分机械能转化为内能，所以其机械能变小； （2）15秒至30秒运动员做匀速直线运动，其受到的重力和阻力是一对平衡力，重力等于阻力； （3）前15秒运动员的重力做功W＝Gh＝500N×210m＝105000J， 前15秒运动员重力做功的功率为P7000W。 故答案为：（1）变小；（2）等于；（3）7000。 32．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 （1）图甲中曲线OA段运动员速度越来越大的原因是　重力大于空气阻力　 ，此过程中运动员的机械能　减小　 （选填“增大”、减小”截“不变”）。 （2）CD阶段，能量如何转化　机械能转化为内能　 。 （3）图乙中与图甲曲线中CD阶段对应的是　③　 （选填序号）。 【解答】解：（1）由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力； 此过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，质量势能减小，机械能减小； （2）CD阶段，克服空气阻力做功，机械能转化为内能； （3）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意； ②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意； ③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意； ④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意； 故答案为：（1）重力大于空气阻力；减小；（2）机械能转化为内能；（3）③。 三．实验探究题（共1小题） 33．小舟设计了如图装置来探究动能的影响因素，其中mA＝mB＜mC，hA＜hB＝hC，所用物块为木块。 （1）实验中利用　木块被碰撞后移动的距离　 来比较物体的动能大小。 （2）小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论，小柯得出这个结论是否具有科学性，请说明理由　不科学，没有控制物体速度相同　 。 （3）做丙图实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成木块损坏，需改进实验装置或实验方案。在不改变木板长度的情况下，可以采用以下　AC　 方法。 A.适当减小钢球C的质量 B.给丙组水平木板铺上毛巾 C.适当降低钢球C的高度，使hC＝hA D.给丙组换用一个较重的木块 （4）实验后，同学们联想到汽车的“超载”与“超速”是造成交通事故的最大安全隐患。为探究“超载”与“超速”，哪个造成的危害更严重？小柯利用上述装置进行了实验测定，得到的数据如表。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 20 32 由实验可知：当发生交通事故时，　超速　 造成的危害更严重。 【解答】解：（1）实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小，运用了转换法。 （2）甲、丙实验中，物体质量和达到斜面底端的速度都不相同，小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论，小柯得出这个结论是不科学的，理由是：没有控制物体速度相同。 （3）AC．木块被撞后滑出桌面掉落，说明小球的动能太大，此时可以减小小球的动能，即适当减小小球的质量，或者适当降低小球在斜面上的高度进而减小速度，故AC正确； BD．使用过程中，要用木块移动的距离反映小球动能大小，因此必须控制它受到的阻力大小相等，故BD错误。 故选AC。 （4）根据实验1和2可知，当速度增大到原来的2倍时，木块移动的距离是原来的4倍，即动能大小与速度的平方成正比； 根据实验2和3可知，当质量增大到原来的2倍时，木块移动的距离是原来的2倍； 比较可知，速度对动能的影响更大； 则发生交通事故时，超速造成的危害更严重。 故答案为：（1）木块被碰撞后移动的距离；（2）不科学，没有控制物体速度相同；（3）AC；（4）超速。 四．解答题（共5小题） 34．如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。 （1）若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大？ （2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少？ （3）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦），图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是 　A　 。 A．②③④ B．④②③ C．②①③ D．④③② 【解答】解： （1）小建手握实心球站在水平地面时，脚对地面的压力F＝G总＝（m人+m球）g＝（55kg+2kg）×10N/kg＝570N， 脚对地面的压强p1.425×104Pa； （2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功W＝G球h＝m球gh＝2kg×10N/kg×（0.9m+1.8m）＝54J； （3）实心球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小；当上升到最高点时，水平方向上速度不为零，仍然具有动能；下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。 所以，动能是先减小，上升到最高点动能达到最小值但不为0，然后又增大；故图①错误，图②正确； 实心球脱手时有一定的高度，实心球上升的过程中，高度越来越大，则势能越来越大；当上升到最高点时势能最大；下落的过程中，高度越来越小，则势能越来越小；当实心球落地后，势能为0，所以，实心球自脱手至落地的过程中势能是先变大，然后减小，最后为0，故图③正确； 实心球自脱手至落地的过程中，由于不计空气摩擦，没有能量的损失，则机械能守恒，即机械能保持不变，故图④正确；故A正确，BCD错误； 故选：A。 答：（1）脚对地面的压强为1.425×104Pa；（2）实心球重力所做的功为54J；（3）A。 35．小桐同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小桐设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 　铅球陷入沙中的深度　 来反映的。 （2）为验证猜想二，应比较 　①③　 （填实验序号），得到的结论：当质量相同时，　物体所处的高度越高，重力势能越大　 。 （3）比较③④，得到的结论：　其他条件相同时，物体的重力势能与物体运动的路径无关　 。 【解答】解： （1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映； （2）要探究猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制两球质量相等、运动路径相同，下落高度不同，所以比较A、C两球，即应比较①③两次实验；由图可知C球下落的高度高，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大； （3）比较③④两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 故答案为：（1）铅球陷入沙中的深度；（2）①③；物体所处的高度越高，重力势能越大；（3）其他条件相同时，物体的重力势能与物体运动的路径无关。 36．阅读短文，回答下列问题： 汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲。 安全带结构一般由软带、等部分组成。汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。 （1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的　动　 能也急剧变化。 （2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将　变大　 （变大/变小/不变） （3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的　B　 。 （4）下列说法正确的是　D　 。 A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩 B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用 C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些 D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动。 【解答】解：（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害。这时人和车具有的动能也急剧变化； （2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变的程度变大，故弹性势能变大； （3）发生碰撞前安全带对人的拉力较小，发生碰撞时，汽车突然停止运动，由于惯性人会向前运动，产生安全带的拉力增大，当汽车停止运动后，安全带对人的拉力又会减小，所以符合要求的图象是B； （4）A．为了起到安全作用，汽车突然拐弯时，安全带不能自由伸缩，A错误； B．汽车突然刹车时，安全带能对人起到保护作用，B错误； C．为了安全，安全带要尽可能系得紧一些，C错误； D．用手快速拉安全带，安全带会被锁住不能被拉动，D正确。 所以正确的选项为D。 故答案为：（1）动；（2）变大；（3）B；（4）D。 37．2023年1月1日起，浙江省所有备案非国标电动车不得上道路行驶。对此小余家购置了一辆整车质量55kg的电动车，质量为65kg的小余骑行该电动车以21.6km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，电动车受到的阻力是车和人总重的0.1倍。求： （1）对蓄电池充电时，电能转化为 　化学　 能； （2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的 　动能　 较大，以减小行车危险。 （3）电动车在这段行驶过程中动力所做的功？ 【解答】解：（1）对电池充电时，消耗了电能，获得了化学能，是将电能转化为化学能； （2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的动能较大，以减小行车危险； （3）电动车受到的牵引力F＝f＝0.1G总＝0.1×（55kg+65kg）×10N/kg＝120N， 电动车行驶的路程为：s＝vt＝21.6km/hh＝7.2km＝7200m， 电动车做的功为： W＝Fs＝120N×7200m＝8.64×105J 故答案为：（1）化学；（2）动能；（3）电动车在这段行驶过程中动力所做的功为8.64×105J。 38．步行是一种简易的健身运动，深受运动爱好者的喜爱。 （1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与 　弹性势能　 相互转化。 （2）如图为步行示意图。当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，每走一步要克服重力做功。小科质量为60kg，每分钟行走100步，他步行所消耗的功率是多少瓦？（写出具体过程） （3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是 　保持体温的恒定需要消耗能量　 。（答一点即可） 【解答】解：（1）由弹性势能的定义可知，步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程发生了弹性形变，故这一过程是动能与弹性势能的相互转化。 （2）由几何知识可知，重心上升的高度： h＝65cm5cm＝0.05m， 人的重力： G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 则每走一步克服重力做功为： W1＝Gh＝600N×0.05m＝30J， 行走100步做的功W＝100W1＝100×30J＝3000J， 则他步行所消耗的功率：P50W。 （3）人步行时消耗的能量，一部分用于保持体温的恒定；四肢的运动要消耗能量； 身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环要消耗能量；人体向外散热要消耗能量等，所以人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是保持体温的恒定需要消耗能量。 故答案为：（1）弹性势能；（2）他步行所消耗的功率是50W；（3）保持体温的恒定需要消耗能量。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $