2.1 功和机械能 第三课时 强化练习 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 本练习围绕功和机械能，通过基础辨析、实验探究及综合计算的分层设计，覆盖动能势能概念、转化规律及守恒应用，适配新授课知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|动能、势能概念及简单转化|选择题1-8、填空题17-19，结合导弹残骸、篮球运动等生活情境辨析概念，落实科学观念| |进阶层|机械能守恒及实验探究|填空题20-25、实验题26-29，通过滚摆、弹簧模型探究转化规律，培养模型建构与推理论证能力| |综合层|能量转化计算及实际应用|综合题30-33，如房车运动、蹦极模型，融合功与机械能计算，提升探究实践与问题解决能力|

2.1 功和机械能 第三课时 强化练习 一、选择题 1．某超声速反舰导弹向敌舰靠近时速度极快，故很难拦截；导弹发射后，即使被敌舰侥幸击中，导弹残骸也能以极快的速度横扫敌舰，给敌舰以重创。高速飞行的导弹残骸能有这么大的威力，是因为它们具有(　　) A．较大的动能 B．较大的势能 C．较大的质量 D．残破的外形 2．如图所示是一个乒乓球抛出后的部分运动轨迹，其中为轨迹中的三个位置，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 3．乒乓球发球机在同一离度以相同的初速度朝不同方向分别发出三个完全相同的乒乓球，若不计空气阻力，达到最高点时三个球的速度大小关系 A． B． C． D． 4．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是 （　　） A．滚摆上升时，重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大 C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小 D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止 5．篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（　　） A．篮球的动能最大 B．篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变 C．篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失 D．篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律 6．如图所示是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒。该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能、动能、速度的变化是（　　） A．重力势能增加、动能减小、速度减小 B．重力势能增加、动能减小、速度不变 C．重力势能减小、动能增加、速度增加 D．重力势能不变、动能不变、速度不变 7．“轰-6N”国产新型远程战略轰炸机，可以在空中水平匀速直线飞行的过程中给战斗机进行空中加油，在加油过程中，“轰-6N”的动能和势能变化情况为（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能减少，重力势能减少 C．动能不变，重力势能增加 D．动能减少，重力势能增加 8．直升飞机在空中匀速下降的过程中，下列说法正确的是(　　) A．直升飞机的动能不变，机械能也不变 B．直升飞机的重力势能减小，机械能也减小 C．直升飞机的动能转化为重力势能 D．直升飞机的重力势能转化为动能 9．一番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　） A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B．小于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C．大于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 10．如图所示，甲、乙是两个相同的小球，在同一高度将甲、乙两球抛出：甲球以速度v竖直向下抛出后落地；乙球以速度v竖直向上抛出至最高点A后落地，若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．抛出时刻，甲球的动能比乙球的动能小 B．抛出时刻，甲球的机械能比乙球的机械能大 C．乙球在上升至最高点的过程中动能逐渐减小为零 D．甲球落地时的速度大于乙球落地时的速度 11．2025年，中国选手陈艺文在世界游泳锦标赛女子跳水三米板决赛中勇夺金牌。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。下列说法正确的是（　　） A．①至②过程中，她的机械能增大 B．②至③过程中，她的重力势能减小 C．处于③时，她的动能恰好为零 D．③至④过程中，她的机械能增大 12．俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件，坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的自光，如图所示。若下落过程中不考虑陨石的质量变化，则陨石在空中加速降落时（　　） A．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．重力势能不断增加，动能不断减小，机械能不变 C．重力势能不断增加，动能不断增加，机械能增加 D．重力势能不断减少，动能不断增加，机械能减少 13．中国跳水队被人们称为“梦之队”。如图所示的是跳水运动员跳水时的情景，关于运动员从离开跳板到入水的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．运动员的动能一直增大，机械能不变 B．运动员的重力势能先增大后减小，机械能减小 C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变 D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大 14．如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能不变 C．动能不变，机械能减小 D．重力势能不变，机械能减小 15．中间有孔的一木块套在光滑杆上，用手将该木块按压至距桌面H0处，如图甲。松手后，木块将上升到最大高度H，如图乙。若忽略空气阻力，则下列说法不正确的是（　　） A．木块接触弹簧后下降过程中，木块重力势能一直减小 B．木块接触弹簧后下降过程中，弹簧的弹性势能增大 C．松手后木块上升过程中，木块的重力势能一直增大 D．松手后木块上升过程中，木块的动能先增大后减小，刚离开弹簧时动能最大 16．立定跳远是中考体育检测项目，如图是小明立定跳远的图解，当小明从起跳到落地的过程中，其动能随时间的变化图正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 17．如图为游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”"B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由　 　。 18．如图是皮球落地后弹起过程中，每隔相同时间曝光一次所拍摄的照片。 （1）皮球离开地面上升的过程中，重力势能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），机械能　 　。 （2）A、B两点等高，A点的速度　 　B点的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。 19．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，下图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)。 A．B．C． 20．同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成0角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计) （1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量　 　(选填“增大”、“不变”或“减小”) （2）小球能达最高点的高度h1　 　h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”) 21．如图轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。光滑水平轨道与光滑半圆轨道相切。AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动。 （1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的 　 　 能。 （2）将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，能到达的最高位置 　 　 （图中字母表示），此时到达该位置具有 　 　 能，大小为 　 　 。 22．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 　 　 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 　 　 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 　 　 。 23．中国女篮获世界杯亚军，振奋全国人民。如图1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。图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。整个过程能量的总量 　 　 （选填“守恒”或“不守恒”）。 24．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。 （1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 　 　 （选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）小球与水平杆之间 　 　 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 　 　 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。 25．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s， A、C两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力)。 （1）物体从A点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　(用字母表示，下同)。 （3）物体从A点运动到B点，再运动到C点过程中，克服摩擦力所做的功为　 　。 三、实验与探究题 26．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小宁提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关?于是设计了如图甲所示的装置。 （1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）小宁在探究过程中，每次都将保龄球从左侧斜坡同一位置静止释放，这样做的目的是为了保证保龄球达到水平面时的　 　相同。 （3）经过多次实验得到数据如图乙。小宁判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量会 　 　(填“增多”、“减少”或“不变”)。 （4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请判断是否能完成以上实验　 　(填“是”或“否”)。 27．一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关?他绘制了这类广告牌的结构图 (如图乙所示)，制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。 （1）如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为　 　。 （2）实验中用铁球撞击代替手推的优点是　 　。 （3）撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”?请写出你的操作方法　 　。 （4）除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与　 　有关。 28．在学习利用斜面探究“动能大小与哪些因素有关”的实验后，某同学对实验进行了改进：用质量为m1的实心钢球和质量为m2的空心钢球从透明亚克力弯管右端由静止释放，水平管内最右端的物块被撞后移动一段距离，如图所示。 （1）实验中用亚克力管代替斜面的优点是　 　。 （2） A、B组实验是为了探究物体动能大小与　 　之间的关系。 （3） B、C组实验中， m1>m2， h2=h3，多次重复实验后发现物块沿水平管内的移动距离关系是s2>s3，由此可得出结论：　 　。 （4）若以上装置的水平管壁绝对光滑，判断本实验能否达到探究目的并说明理由：　 　。 29．小丽想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处。 （1）释放物块时，弹簧的弹性势能转化为物块的　 　。 （2）实验时可通过观察同一滑块　 　来判断弹性势能的大小。 （3）比较图（a）、（b）可以初步得出，弹簧的　 　越大，具有的弹性势能就大。 （4）若物块冲上斜面的最大高度ha＝hc＜hb，弹性形变的大小La＜Lb＝Lc，则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是Ea　 　Eb　 　Ec。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 四、综合题 30．美丽宁波吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3x103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的____(填选项)过大，减少车祸发生时的危害。 A．惯性 B．动能 C．势能 D．摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。 （3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。 31．中国队在第38届蹦床世界锦标赛中一共获得了4枚金牌。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，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： （1）运动员在　 　点时，动能达到最大值。 （2）从C点到O点，运动员的机械能　 　（填“保持不变”或“先增大后不变”）。 （3）蹦床比赛要求运动员蹦起的高度至少为8米。现有一名女运动员蹦起的高度为8米，那么体重比女运动员大的男运动员在蹦起高度也为8米时，他蹦起前的最低点相比于女运动员的最低点____（填字母）。 A．更低 B．更高 C．一样 D．无法判断 32．单板滑雪U 型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为 M 的运动员以速度v 从轨道边缘 A 点腾空后到达最高点 B，随后沿 C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2 和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题(过程中不计空气阻力)。 （1）A点的机械能　 　(选填“小于”“等于”或“大于”)B点的机械能。 （2）B点动能是否为零?　 　(选填“是”或“否”)。 （3）从B 点到C 点的过程中，运动员增加的动能为　 　(滑雪板与 C点接触时能量损失不计，重力势能的计算公式为W=mgh)。 33．质量为m的物体，以速度v运动时，它的动能表达式为 Ek=mv2/2，重力势能表达式为Ep=mgh，当该表达式中各物理量为国际单位制中基本单位时，动能和重力势能的单位都为焦耳(J)。现有质量为10kg的物体从距离地面80m的高度沿水平方向以30m/s的速度射出，如图所示。不考虑空气阻力的影响。(g=10N/ kg) （1）该物体从抛出到落地过程中，动能大小如何变化 　 　。 （2）求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功。 （3）物体在只受重力时机械能是守恒的。请根据机械能守恒的相关知识求该物体落地瞬间的速度大小。 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】动能和势能的概念 【解析】【分析】物体动能的大小跟质量和速度有关，质量越大、速度越大，物体的动能就越大。 【解答】根据题意，高速飞行的导弹残骸，由“极快的速度”可知是具有较大的动能。 故选A。 2．【答案】C 【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】分析乒乓球运动时的速度及高度的变化，则可知动能及重力势能的变化；根据机械能等于动能和势能之和判断机械能的变化。乒乓球在运动的过程中克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能减少，不守恒。 【解答】A、乒乓球在b点时的速度不为零，动能不为零，故A错误； B、乒乓球在b、c两点时的高度不同，重力势能不相等，故B错误； CD、在整个运动过程中，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，落地后小球受摩擦力作用，不会做匀速直线运动，故C正确，D错误。 故选：C。 3．【答案】C 【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒 【解析】【分析】重力势能的大小跟物体的质量和高度有关，即，动能的大小与物体的质量和速度有关，即，据此结合动能和重力势能的影响因素分析判定达到最高点时三个球的速度大小。 【解答】三个质量相同的小球在同一高度以相同的速度发射，说明它们初始能量相同，小球发射后，不计空气阻力，三个小球的运动过程中的机械能是守恒的，a小球和b小球高度增加，说明动能转化为势能，动能减小，速度减小，a的高度大于b，即a的动能转化成势能比b要多，a的动能减少要比b多，即根据，，c小球高度降低，即势能减小转化为动能，根据，速度增大，即，故ABD选项不符合题意，C选项符合题意，故答案为：C。 4．【答案】C 【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】A、滚摆上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故A错误； B、下降时，高度减小，重力势能减小，由于最终会停下来，说明机械能在逐渐减小，故B错误； C、由于机械能在逐渐减小，所以每次到达的最高点的重力势能都小于上次在最高点的重力势能，故C正确； D、在最低点时，速度不为零，由牛顿第一定律可知，若一切外力消失，它将做匀速直线运动，故D错误。 故答案为：C。 5．【答案】B 【知识点】能量的转化与守恒定律；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒 【解析】【分析】A、重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。重力势能转化为动能，动能增大。 B、不计空气阻力，机械能没有转化为其他形式的能量，可知机械能守恒。 C、篮球部分能量转化为板的能量，可知篮球的能量减少。 D、篮球越弹越低，说明篮球的能量在减少，但减少的能量并没有消失，而是转化为内能，仍符合能量守恒定律。 【解答】A、篮球下落过程中，重力势能转化为动能，可知篮球落地前的动能最大，故A错误； B、不计空气阻力，篮球离开篮筐下落到地面的过程中，只有重力对篮球做功，篮球的动能和重力势能相互转化，总机械能（动能+重力势能）保持不变，故B正确； C、篮球打板进篮时，篮球对板做功，同时篮球发生形变会消耗一部分机械能，篮球的机械能减少，能量有损失，故C错误； D、篮球在地面越弹越低最终静止，是因为篮球的机械能不断转化为内能、克服摩擦力做功消耗了能量，能量并没有消失，只是转化为了其他形式的能，整个过程依然符合能量守恒定律，故D错误。 故答案为：B。 6．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）重力势能与物体质量、相对高度有关；质量不变时，相对高度越低，重力势能越小。动能与物体质量、速度有关；质量不变时，速度越大，动能越大。 （2）机械能守恒的条件：只有重力做功，不存在能量损耗，动能和重力势能可以相互转化，二者总和保持不变。 【解答】A、卫星从远地点飞向近地点，离地高度降低，重力势能减小，动能增大，速度变大，A 不符合题意； B、卫星高度下降，重力势能减小，动能增大，速度发生改变，B 不符合题意； C、卫星向近地点运动时，和地球的距离减小，重力势能减小；机械能守恒，重力势能转化为动能，动能增加，运动速度增加，C 符合题意； D、卫星高度、速度都发生变化，重力势能与动能均改变，D 不符合题意。 故答案为：C。 7．【答案】B 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）动能大小由物体的质量和运动速度决定；速度不变时，物体质量越小，动能越小。 （2）重力势能大小由物体的质量和所处高度决定；高度不变时，物体质量越小，重力势能越小。 【解答】A、飞机水平匀速飞行，速度、高度不变，但输送燃油后自身质量减小，动能与重力势能都会减小，A 不符合题意； B、飞机飞行速度、高度保持不变，向外输送油料，总质量降低，因此动能减少，重力势能减少，B 符合题意； C、飞机质量不断减小，重力势能不会增加，C 不符合题意； D、飞机飞行高度不变，质量减小，重力势能随之减小，不会增加，D 不符合题意。 故答案为：B。 8．【答案】B 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）动能的影响因素：质量与速度；重力势能的影响因素：质量与高度；机械能 = 动能 + 重力势能。 （2）匀速运动时物体速度不变，动能保持不变，此时不存在动能和重力势能之间的相互转化；高度变化只会改变重力势能大小，进而改变机械能总量。 【解答】A、飞机匀速下降，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小，因此机械能减小，A 错误； B、飞机高度不断下降，重力势能减小；动能不变，机械能等于动能加重力势能，所以机械能减小，B 正确； C、飞机速度不变，动能没有减少，不存在动能转化为重力势能，C 错误； D、飞机速度不变，动能没有增大，不存在重力势能转化为动能，D 错误； 故答案为：B。 9．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】因为不计一切机械损耗，番茄减少的势能会转化为两部分能量，一部分是溅起的水珠增加的机械能，另一部分是番茄自身向下运动时增加的动能（因为番茄仍向下继续运动，说明它还有动能）。 【解答】 AB、番茄减少的势能不仅转化为溅起水珠撞击过程增加的机械能，还有番茄自身的动能，所以番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和，AB错误。 CD、水珠在空中上升过程中，机械能（动能转化为重力势能）的总和其实和撞击过程中增加的机械能总和是相关的，而番茄减少的势能转化为水珠的机械能和自身的动能，因此番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和，故C正确，D错误。 故选：C。 10．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】动能的大小与物体的质量以及速度有关；重力势能的大小与物体的质量以及高度有关。 【解答】A.抛出时刻，甲球和乙球的速度和质量都相同，则甲的动能等于乙球的动能，故A错误； B.抛出时刻，甲球的动能与乙球的重力势能相同；二者高度相同质量相同，则重力势能相同。根据“机械能＝动能+重力势能”可知，两球的机械能相等，故B错误； C.乙球在上升至最高点的过程中，动能会逐渐转化为重力势能，即动能逐渐减小为零，故C正确； D.两球落地时，机械能全部转化为动能，则二者动能相等，即甲球落地时的速度等于乙球落地时的速度，故D错误。 故选：C。 11．【答案】A 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】机械能包括动能和势能；动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；动能和势能可以相互转化； 忽略空气阻力，只有动能与重力势能的转化，机械能都守恒。 【解答】 图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的速度为零，动能为零。 A．从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的机械能，此过程中她的机械能增大，故A正确； B．从②到③的过程中，高度增加，速度减小，因此动能减小，重力势能增加，故B错误； CD．在③时，运动员在水平方向上具有一定的速度，因此在③（最高点）时，动能不为零；接着运动员下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，即机械能保持不变，故CD错误。 故选：A。 12．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）物体温度升高，内能增加。 【解答】 陨石在空中加速降落时，不考虑陨石的质量变化，速度增大，高度减小，所以动能增加，重力势能减少，由于陨石要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，所以机械能减少，故D正确。 故选：D。 13．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】分析运动员动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素进行分析。 考虑空气阻力时，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大；不考虑空气阻力时，机械能守恒。 【解答】 运动员先向上跳起再落入水中，运动员的质量没有变化，速度先减小后增大，动能先减小后增大。高度先增大后减小，重力势能先增大后减小。不考虑空气阻力时，机械能守恒，机械能保持不变。 故选：C。 14．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】 【分析】动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；机械能为动能与势能的总和。 【解答】 木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，其质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度减小，则木块的重力势能减小，所以机械能减小。 故选：C。 15．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析； （2）动能的大小跟质量和速度有关； 重力势能大小跟质量和高度有关； 弹性势能的大小跟弹性形变有关； （3）不计空气阻力时，机械能守恒。 【解答】A、下落过程中，木块的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小，故A正确； B、木块在下降过程中，由于木块压缩弹簧，使弹簧不断发生形变，弹性势能不断增大，故B正确； C、上升过程中，木块的质量保持不变，高度不断增加，重力势能不断增加，故C正确； D、上升过程中，木块的高度在增加，重力势能增大；木块的重力小于弹力，木块向上做加速运动，到达其中一点时，弹力等于重力，小球的速度最大，动能最大； 过这一点后，弹力小于重力，小球做减速运动； 离开弹簧后，小球的动能转化为重力势能。所以小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误。 故选：D。 16．【答案】A 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）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。 （2）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。 【解答】立定跳远从起跳到落地过程中，质量不变，高度先增大后减小，故重力势能先增大后减小，速度先减小后增大，故动能先减小后增大；在最高时，小明具有一定的速度，所以最高点的动能不为0，由四个选项可知，A正确。 故选：A。 17．【答案】不做；B；克服过山车与轨道摩擦及空气阻力做功，消耗机械能转化为内能 【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。 （2）过山车从高处滑下时，重力势能转化为动能。 （3）考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。 【解答】曲线轨道上运动时，轨道对车的支持力始终与车运动方向垂直，可知该力对车不做功。B点高度最低，可知重力势能最小，由A到B，重力势能转化为动能，则B点动能最大。从A到D，车与轨道以及空气之间存在摩擦力，部分机械能克服摩擦做功转化为内能，可知从A到D，机械能逐渐减小。 18．【答案】（1）增大；减小 （2）大于 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量和高度有关。根据皮球最高点高度的变化分析运动过程中是否存在机械能的损失。 （2）根据“机械能=动能+重力势能”分析两点动能的大小，再比较速度的大小。 【解答】（1）皮球离开地面上升的过程中，它的质量不变高度增大，则重力势能增大。因为皮球到达的最高点越来越低，这说明机械能会不断减小。 （2）A、B两点等高，则两点的重力势能相等。A点的位置比B点靠前，则机械能的损失小，因此机械能A大于B。根据“机械能=动能+重力势能”可知，A点的动能大于B点的动能，即A点的速度大于B点的速度。 19．【答案】（1）物体间力的作用是相互的 （2）惯性 （3）B 【知识点】力的作用是相互的；惯性；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。 （2）惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。质量越大，惯性越大。 （3）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】（1）当人对滑雪杖施加向后的力时，滑雪杖同时对人施加了一个向前的反作用力，两个力的方向相反，体现了物体间力的作用是相互的这一规律：一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体对它的反作用力。 （2） 物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。制动后，滑雪者的运动状态虽然开始改变，但由于人具有惯性，会保持原来向前的运动状态，所以不能马上停下，仍会继续向前运动一段距离。 （3）运动员从飞出后到最高点的过程中，上升时速度逐渐减小，因此动能逐渐减小；到达最高点时，运动员仍有水平方向的速度，因此动能不为零；从最高点下落过程中，速度逐渐增大，因此动能逐渐增大。即整个过程动能变化是：先减小，后增大，且最低点动能大于初始动能（最低点高度低于初始位置）。 故答案为：B。 20．【答案】（1）不变 （2）大于 【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒 【解析】【分析】（1）机械能=动能＋势能。弹性势能、动能、重力势能之间是可以相互转化的； （2）已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以抛出时具有的动能相同，不考虑空气阻力，根据机械能守恒定律分析解答。 【解答】（1）小球在沿斜面上升的过程中，不考虑空气的阻力没有摩擦，机械能是守恒的，即小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量不变； （2）已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能及相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，故h1大于h2。 21．【答案】（1）弹性势能 （2）C；重力势；mgL 【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）当弹簧竖直放置且被压缩至长度为L时，对弹簧和物体组成的系统，根据机械能守恒定律求解弹簧长度为L时的弹性势能。 （2）根据光滑水平轨道与光滑半圆轨道，不受摩擦力，机械能守恒，根据弹簧的弹性势能最终转化为重力势能分析。 【解答】 （1）当弹簧竖直放置且被压缩至长度为L时，弹簧发生弹性形变具有弹性势能； （2）根据左图，弹簧和物体组成的系统，根据机械能守恒定律可得此时弹簧的弹性势能等于物体减小的重力势能，即Ep＝mgL； 由于光滑水平轨道与光滑半圆轨道，不受摩擦力，机械能守恒，弹性势能转化为动能，在上升全部转化为重力势能，因而最终的重力势能还是mgL，即物体达到的高度等于轨道半径L，即图中的C点，此时只具有重力势能，为mgL。 故答案为：（1）弹性势能；（2）C；重力势；mgL。 22．【答案】（1）不变 （2）增大；先增大后减小 【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒 【解析】【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒； （2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。 【解答】 （1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变； （2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。 故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。 23．【答案】A；大于；守恒。 【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。 （2）动能和势能统称为机械能，据此根据能量柱状图，结合能量守恒定律分析解答。 【解答】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的能量柱状图可知，篮球在B点和D点重力势能相等，在D点的动能小于在C点的动能，动能和势能统称为机械能，则篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。根据能量守恒定律可知，整个过程能量的总量守恒。 故答案为：A；大于；守恒。 24．【答案】（1）变小 （2）存在 （3）AO之间 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 两个物体相互接触后，若有一个运动的趋势，在接触面上就会产生一个与物体运动趋势相反的力的作用，该力就是摩擦力。 如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用。 【解答】（1）从A点弹到O点，弹性形变程度越小，弹性势能就越小，弹簧的弹性势能变小。 （2）小球与水平杆之间存在摩擦力，小球静止，在水平方向上受到平衡力的作用，即弹力与摩擦力是一对平衡力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，小球在A位置弹性势能最大，O点为弹簧的自由长度位置，在AO段由弹性势能转化为动能和内能，速度最大值出现在AO之间。 故答案为：（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。 25．【答案】（1）减小 （2） （3） 【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）根据物体在粗糙的水平面上克服摩擦做功分析机械能的变化； （2）根据W=Gh计算重力做功； （3）根据能量守恒定律可知，机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，根据W=Gh分析解答。 【解答】（1） 物体从A点滑到B点的过程中，需要经过粗糙的水平面，水平面的摩擦力会对物体做功，一部分机械能会转化为内能，因此物体的总机械能减小。 故填：减小。 （2） 重力做功只和竖直方向的高度差有关，物体从A点滑到水平面时，下落的竖直高度为H，则物体A重力做功公式W=Gh=mgH。故填：mgH。 （3） 整个过程中，物体初始在A点静止，机械能为重力势能E1=mgH；最终静止在C点时，机械能为重力势能E2=mgh。根据能量守恒，机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，因此克服摩擦力做功W=E1-E2=mgH-mgh=mg(H-h)。故填：mg(H-h)。 26．【答案】（1）不变 （2）初速度 （3）增多 （4）否 【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒 【解析】【分析】（1）若不考虑空气阻力和摩擦，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。 （2）控制变量法是指探究多个因素对某一物理量的影响时，需控制其他变量不变，只改变一个变量。 （3）动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大，对外做功的能力越强。 （4）物体的重力势能与质量和高度有关，同一物体高度越高，重力势能越大，转化为的动能也越大。 【解答】(1) 若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，重力势能转化为动能，机械能的总量不变。 (2) 每次将保龄球从左侧斜坡同一位置静止释放，是为了保证保龄球到达水平面时的初速度相同，只改变右侧斜面的倾角θ，从而探究撞倒塑料瓶数量与θ的关系。 (3) 由图乙可知，斜面倾角θ越小，撞倒的塑料瓶数量越多。当θ=0°（斜面放平）时，保龄球在水平面上运动时动能损失更少，能运动更远的距离，撞击的塑料瓶数量会增多。 (4) Q点的高度低于原来的释放点，从Q点静止释放时，保龄球到达水平面时的初速度会变小，动能变小，无法保证初速度相同，因此否完成以上实验。 故正确答案为（1）不变；（2）初速度； （3）增多；（4）否。 27．【答案】（1）动能 （2）便于控制施力大小 （3）不断增加摆线拉开的角度，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的摆线角度。(或保持摆线拉开角度a相同，逐渐增加撞击所用铁球的质量进行多次撞击，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的铁球质量。 （4）展板质量(或展板高度、底座质量等) 【知识点】实验方案设计与评价；动能和势能的大小变化 【解析】【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，据此分析动能和重力势能的大小变化即可； （2）同一铁球只要释放高度相同，则撞击力度肯定相同； （3） 两块展板未倾倒，说明撞击力度不足，想办法增大铁球的撞击力即可； （4）根据生活经验分影响广告牌倾倒的因素即可。 【解答】（1） 铁球由静止向下摆动时，高度降低，重力势能减小；同时速度增大，动能增大。因此铁球的重力势能转化为动能。 故填：动能。 （2） 实验中用铁球撞击代替手推的优点是可以控制撞击的力度和位置相同，避免人为推力的不稳定性，使实验结果更科学、准确。 故填：便于控制施力大小。 （3） 两块展板未倾倒，说明撞击力度不足。为了验证底座宽度的影响，可以增加铁球的释放高度（或质量），增大撞击力度，观察较窄底座的展板是否先倾倒。 故填：不断增加摆线拉开的角度，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的摆线角度。 （4） 广告牌倾倒的难易程度还可能与展板的高度、底座的重量、风力等外界因素有关。 故填：展板质量(或展板高度、底座质量等)。 28．【答案】（1）便于控制小球的运动方向或保证小球运动方向不偏离 （2）速度 （3）运动速度相同时，物体质量越大，动能越大 （4）不能，如果管壁光滑，物块将一直做匀速直线运动不会停下，不能达到探究目的 【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素 【解析】【分析】（1）亚克力管表面光滑，摩擦力较小； （2）影响动能大小的因素为：速度的大小和物体的质量大小； （3）实验过程中，可以将动能转为物块移动的距离； （4）一切物体在不受任何外力作用时，将保持原有的运动状态，包括静止和匀速直线运动状态； 【解答】（1）亚克力管表面光滑，摩擦力较小，可以减少能量损失，使实验结果更准确；同时透明材质便于观察钢球的运动过程； （2）A、B组实验中钢球质量相同（均为m1），但释放高度不同（h1 > h2），导致钢球到达水平管时的速度不同（v1 > v2），因此研究的是动能与速度的关系； （3）h2 = h3说明钢球到达水平管时的速度相同，但m1 > m2导致s2 > s3，说明质量更大的钢球动能更大； （4）绝对光滑时，物块不受摩擦力，被撞击后会以恒定速度无限运动，无法通过移动距离反映动能大小； 故答案为：（1）便于控制小球的运动方向或保证小球运动方向不偏离； （2）速度； （3）运动速度相同时，物体质量越大，动能越大； （4）不能，如果管壁光滑，物块将一直做匀速直线运动不会停下，不能达到探究目的。 29．【答案】（1）动能 （2）滑上斜面的高度 （3）弹性形变 （4）＜；＝ 【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）判断物块的运动情况，然后判断物块的动能的变化； （2）在弹簧恢复原长的过程中，弹簧对滑块做功，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，弹簧的弹性势能越大，滑块获得的动能就越大，滑块冲上斜面的高度就越高，可通过比较同一滑块冲上斜面的高度来判断弹簧弹性势能的大小； （3）分析（a）与（b）两个实验中弹簧形变的大小与物块冲上斜面高度间的关系得出结论； （4）在该实验中弹簧的弹性势能先转化为物块的动能，然后物块的动能由转化为滑块的重力势能，弹簧的形变量越大，物块获得的动能越大，最终物块的重力势能越大，比较弹簧形变的大小即可比较出物块重力势能的大小。 【解答】 （1）压缩的弹簧释放后以一定的速度打出物块，此时弹性势能转化为动能； （2）实验时可通过观察同一滑块冲上斜面的高度来判断弹性势能的大小； （3）比较（a）与（b）两个实验可知，弹簧的形变量La＜Lb，物块冲上斜面的高度ha＜hb，同一滑块冲上斜面的高度越大，弹簧的弹性势能越大，由此可见：弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大； （4）弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，最终物块在最高处时所具有的重力势能越大，因为la＜lb=lc，因此Ea＜Eb=Ec； 30．【答案】（1）B （2）90km/h，没超速 （3）9x106J 【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，公式为，质量一定时，速度越大，动能越大，发生车祸时的破坏力越强，因此高速上限速是为了控制动能。 （2）速度的计算与单位换算：速度公式，计算后需统一单位，再与限速对比判断是否超速。 （3）物体匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等；功的计算公式为 W = Fs。 【解答】(1) A：惯性是物体的固有属性，只与质量有关，限速不能改变惯性，故A错误； B：动能与速度有关，速度越大，动能越大，车祸时破坏力越强，限速是为了避免动能过大，故B正确； C：势能与高度有关，高速公路上高度不变，势能不变，故C错误； D：摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，限速不改变摩擦力，故D错误。 （2）s=3km=3000m，t=2min=120s，速度， 90km/h< 120km/h，因此没有超速。 (3) 房车重力，阻力，房车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，，牵引力做功。 故正确答案为（1）B；（2）90km/h，没超速；（3）9x106J。 31．【答案】（1）B （2）先增大后不变 （3）A 【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】(1) 物体加速运动的条件：合力与运动方向同向；减速运动条件：合力与运动方向反向。速度最大时合力为零。 (2) 区分运动员自身机械能、系统机械能；接触蹦床时，蹦床弹性势能与运动员机械能相互转化；离开蹦床后无弹力做功。 (3) 上升相同高度，质量更大的运动员需要更多初始机械能，需要更大弹性势能，蹦床形变量更大。【解答】 (1) O到A：运动员不受弹力，只受重力，向下加速； A到B：重力大于蹦床弹力，合力向下，继续加速； B点：重力大小等于弹力，合力为0； B到C：弹力大于重力，合力向上，开始减速。 速度在B点达到最大值，动能最大。 (2) C→A阶段：运动员与蹦床接触，蹦床弹性势能转化为运动员的机械能，运动员机械能增大； A→O阶段：运动员离开蹦床，忽略空气阻力，只有重力做功，运动员机械能保持不变。 因此从C点到O点，运动员机械能先增大后不变。 (3) 运动员上升高度相同，克服重力获得的重力增量mgh，男运动员质量更大，需要更多能量；能量由蹦床弹性势能提供，弹性势能越大，蹦床形变程度越大，最低点位置更低，故A正确，BCD错误。 故选：A。 32．【答案】（1）等于 （2）否 （3）ΔE动=ΔE势=Gh=Mg（h2-h3） 【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒 【解析】【分析】（1）动能和势能之和称为机械能；机械能守恒定律可知：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变； （2）影响动能大小的因素：物体的质量和速度； （3）从B点到C点的过程中不计空气阻力，滑雪板与C点接触时能量损失不计，根据机械能守恒，B点的机械能等于C点的机械能，即重力势能的减少量等于动能的增加量，ΔE动=ΔE势； 【解答】 （1）从A点到B点的过程中不计空气阻力，机械能守恒，A点的机械能等于B点的机械能； （2）运动员运动到B点时，质量不变，具有向前的速度，所以动能不为0； （3）从B点到C点的过程中不计空气阻力，滑雪板与C点接触时能量损失不计，所以机械能守恒，B点的机械能等于C点的机械能，即重力势能的减少量等于动能的增加量，ΔE动=ΔE势=Gh=Mg（h2-h3）。 33．【答案】（1）逐渐增大 （2）重力对物体所做的功 （3）抛出时定的重力势能为， 动能为 机械能守恒，落地时重力势能减为零，可知动能为8000J+4500J=12500J，则落地时的速度为。 【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；机械能守恒 【解析】【分析】（1）下落时质量不变，速度变大，动能变大。 （2）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。 （3）机械能守恒，根据题中的公式计算初始位置的重力势能和动能，再由动能公式计算速度。 【解答】（1）从开始抛出到落地，物体的高度变小，重力势能变小，不考虑空气阻力，机械能守恒，重力势能转化为动能，可知动能逐渐增大。 学科网（北京）股份有限公司 $