北师大版物理九年级重难点过关：机械能大小变化判断
一、单选题
1．（2022九下·武功月考）2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（ ）
A．如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C．如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大
D．图1，图2中卫星的机械能都不变
2．（2022九下·揭西月考）小满同学为备考中考，在体育课的训练中，两次推铅球的出手点分别是a点和d点，出手时铅球的速度大小相同，b、e分别是两次运动过程的最高点，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．铅球两次经过c点时的速度大小不同
B．铅球在a点时的动能大于d点的动能
C．铅球在a点时的动能小于d点的动能
D．铅球在b、e两点时的速度大小为0
3．（2021九上·电白期末）弹跳杆运动是一项新潮的运动，其结构如图甲所示、图乙是运动员玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（ ）
A．a→c的过程中，小明的速度在增大，在c状态时速度最大
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明的重力势能
D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
4．（2021九上·潮州期末）位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦，如图，高度为186米，它是目前粤东第一高楼，是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末，小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景，当她乘坐的电梯匀速上升时，下列描述正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变
5．（2021九上·江都月考）频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（ ）
A．小球在最高点3时，动能为零
B．小球在1位置的重力势能比在2位置的大
C．小球在1、2位置的动能相同
D．小球在3位置的机械能比在2位置的大
6．（2021九上·江宁期中）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将一个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，做好后用力推，使它沿水平地面滚出，观察到的现象是（ ）
A．罐子滚动不远便很快停止运动
B．罐子滚出一段距离后又滚回原处停止运动
C．罐子一直在水平地面上来回滚动
D．罐子在水平地面上来回滚动，直到停止运动
7．（2021九上·凤山期中）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
8．（2021九上·桂林期中）为迎接2022年北京冬季奥运会，国家滑雪运动队积极训练。如图所示，某运动员沿斜坡滑下，获得一定速度后进人水平赛道做匀速直线运动，然后从水平赛道末端飞出，飞行一段时间后落到斜坡上，不计空气阻力，关于运动员的说法正确的是（ ）
A．匀速运动过程受力平衡，重力做功
B．飞行过程受力不变，动能增大
C．飞行过程动能增加，重力势能增大
D．飞行过程机械能增大
9．（2021九上·会宁期中）如图所示，直升飞机向地面空投物资时，物资在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，机械能不变
C．动能不变，机械能增加 D．动能减少，机械能减少
10．（2021九上·灌云期中）跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（ ）
A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
11．（2021九上·宝应期中）小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从A点到C点铁球的动能一直减小
B．铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力
C．从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力
D．从A点到C点铁球的机械能不变
12．（2021九上·锡山期中）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度ν沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
A．整个过程中小球的机械能不变
B．小球在A，B两点具有的动能相同
C．小球在A，B，C三点的速度大小关系是vA>vB>vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
13．（2021九上·金坛期中）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，松手后，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，静止时，弹簧具有的弹性势能为1J。下列说法正确的是（ ）
A．木块在C点动能最大
B．木块最终静止在C点的位置
C．从A点运动到D点弹性势能不断减小
D．从A点运动到C点，木块内能不断增大
14．（2021九上·太仓期中）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是（ ）
A．在a、d两点机械能相等
B．在b、d两点速度相等
C．从b到c的过程中，减小的重力势能大于增加的动能
D．从c到d的过程中，减小的动能等于增加的重力势能
15．（2021九上·宝鸡月考）9月17日13点34分，“神舟十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆，如图所示为返回舱减速下降到地面的过程，下列关于它的机械能变化情况分析正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
16．（2021九上·榆林月考）如图所示，当摆线自然下垂时，小球在B点．现将小球拉到A点，然后释放．小球将从A摆向B，再由B摆向C.下列判断正确的是（ ）
A．小球在A点时，重力势能和动能都最大
B．小球在B点时，重力势能和动能都最大
C．小球从A到B的过程中，重力势能减小，动能增大
D．小球从B到C的过程中，重力势能减小，动能增大
17．（2021九上·福州开学考）如图所示是小明模拟“蹦极”的实验，一根橡皮筋的一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是（ ）
A．小石块在 C点时，受到平衡力的作用
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
D．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
18．（2020九上·兴化期末）有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小
B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小
C．落地时甲的机械能等于乙的机械能
D．落地时甲的机械能小于乙的机械能
19．（2020九上·姜堰期末）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，图中a、c 两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（ ）
A．b点重力势能最大，动能为零 B．a、c两点的动能相等
C．d点的机械能大于e点 D．b到d的过程中机械能总量不变
20．（2020九上·西安期中）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点静止释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距为2l。下列图中，能反映钢球从O点运动到A点的过程中，小球动能与势能随运动距高变化的关系图象分别依次是（ ）
A．②和⑤ B．⑤和③ C．①和③ D．②和④
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，A不符合题意；
BC．太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，B符合题意，C不符合题意；
D．图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
2．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．出手时铅球的质量相同，速度大小相同，则初始动能相同，之后在运动过程中动能与重力势能相互转化，铅球两次经过c点时变化高度不同，即重力势能变化量不同，故在c点的动能不同，速度大小也不同，A符合题意；
BC．出手时铅球的质量相同，速度大小相同，则铅球在a点时的动能等于d点的动能，B、C不符合题意；
D．铅球在b、e两点时沿竖直方向的速度为0，但沿水平方向的速度大小不为0，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】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。
3．【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a→b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的动能，小明速度增大；b→c的过程中，小明的动能转化为重力势能，小明速度减小，在c状态时速度为零， 故A错误；
B．a→b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的动能，在b状态时弹簧恢复到原长，弹力为零，故B错误；
C．b→c的过程中，小明的动能转化为重力势能，故C错误；
D．在a状态时弹簧的弹性形变最大，弹簧的弹性势能最大；此时小明速度为零，小明的动能为零，故D正确。
故选D。
【分析】物体向上运动时，动能转化为重力势能，动能减小；弹簧恢复原状时，弹性势能减小；静止的物体没有速度，动能为零。
4．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】小丽乘坐的电梯匀速上升时，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，机械能为动能与重力势能之和，则机械能增加，ABD不符合题意， C符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。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。
5．【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，小球在3位置仍处于运动状态，速度不为零，动能不为零，A不符合题意；
B．由图可知，小球在1、2位置的高度相同，质量不变，所以重力势能相同，B不符合题意；
CD．小球在运动过程中高度会越来越低，说明小球在运动过程中受到阻力的作用，一部分机械能转化为内能，其机械能是越来越小的，因此小球在1位置的机械能最大，其次是2位置，3位置的机械能最小；由于1位置的机械能大于2位置的机械能，1位置的重力势能与2位置的重力势能相等，而机械能等于动能和势能之和，所以1位置的动能大于2位置的动能。C不符合题意；D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体运动时，动能和重力势能相互转化，在运动中克服阻力消耗了机械能，总机械能减少。
6．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】罐子开始滚动时具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，罐子停止运动，此时弹性势能最大，然后罐子开始向回滚动，此时弹性势能转化为动能，来回滚动的过程中，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以最后会停止运动。
故答案为：D。
【分析】质量一定时，物体的动能和物体的速度有关；重力势能和物体的高度有关。
7．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】图示中，不计空气阻力，竿从弹性形变最大到运动员松开竿的过程中，竿逐渐恢复原状，则竿的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
8．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．运动员做匀速直线运动，说明处于平衡状态，竖直向下并未移动距离，因此重力没有做功，A不符合题意；
BC．飞行过程中运动员的质量不变，高度减小，速度变大，所以重力势能减小，动能增大。C不符合题意，B符合题意；
D．因为运动过程中不计空气阻力，所以机械能守恒。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】空中自由运动的物体受力不变；质量一定时，速度越大，动能越大， 高度减小，重力势能减小。
9．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】物体匀速下落由于质量和速度不变，所以动能不变；高度变小，重力势能变小。而机械能等于动能和势能的总和，所以机械能减小。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
10．【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员从空中匀速下落时，人和伞的速度不变，动能不变；人和伞的位置越来越低，重力势能减少；机械能也减少.
故答案为：B．
【分析】质量一定时，物体的动能和物体运动的速度有关；物体的重力势能和高度有关；机械能是动能和势能的总和。
11．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；弹力；平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC．放手后，铁球在A点时受到重力和弹力的作用，此时重力大于弹力，合力向下，于是弹簧被向下压缩，铁球做加速运动，压缩量越大，弹力越大，在B点时，重力等于弹力，且两力方向相反，作用点都在铁球上，是一对平衡力，然而由于惯性，铁球仍向下运动，弹簧继续被压缩，弹力继续增大，所以一过B点，弹力大于重力，合力向上，铁球开始做减速运动，直到速度减为0。所以整个过程，铁球的速度先增大后减小，AB不符合题意，C符合题意；
D．铁球由A到C，速度都为0，高度减小，所以机械能减小，而弹簧被压强，弹性势能增大，所以整个过程铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用；发生形变的物体产生弹力；物体受到的力不平衡，物体的运动状态会改变。
12．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，则在整个过程中小球的机械能减小，A不符合题意；
B．虽然小球在A、B两点等高，具有的重力势能相同，但由于小球的机械能减小，所以小球在B点具有的动能小于在A点的动能，B不符合题意；
C．由题意可知小球在C点的速度为0，由B项分析可知小球在A点的速度大于在B点的速度，所以在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC
C符合题意；
D．小球要克服摩擦力做功，机械能减小，所以在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能（此时小球的动能为0，只有重力势能），D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
13．【答案】D
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】A．木块在C点时受到的弹力为零，在C点之前，当弹力等于摩擦力时，动能最大，A不符合题意；
B．松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点，B不符合题意；
C．从A点运动到D点的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以弹性势能先变小后变大，C不符合题意；
D．从A点运动到C点时，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，木块内能不断增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体间运动时，克服摩擦力产生内能；物体受力改变速度时，速度越大， 动能越大； 弹簧的形变程度减小，弹性势能减小。
14．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．足球沿着凹凸不平的草地从a运动到d，故足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，故机械能不断减小，b的机械能大于d的机械能，A不符合题意；
B． b和d的高度相同，重力势能相同，由于b的机械能大于d的机械能，所以b处的动能大于d处的动能。而在质量不变时，速度越大，物体的动能越大，即b点的速度大于d点的速度，B不符合题意；
C．足球从b到c的过程中，足球的高度变小，重力势能减小，足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以减小的重力势能大于增加的动能，C符合题意；
D．足球从c到d的过程中，足球的高度增加，重力势能增大，而机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】高处的物体下落，重力势能转化为动能；运动的物体消耗克服摩擦力能量。
15．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱减速下降到地面的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，所以动能减小，重力势能也减小，因为机械能是动能和重力势能的总和，所以返回舱的机械能也减小。
故答案为：D。
【分析】质量一定时，高度减小，重力势能减小，速度减小，动能减小。
16．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A.小球在A点时，速度为零，动能为零，高度最高，重力势能最大，故错误。
B.在B点，最低，重力势能最小，动能最大， 故错误。
C.小球从A到B，重力势能减小，动能增大，故正确。
D.从B到C，逐渐升高，所以重力势能增大，动能减少，故错误。
故答案为：C
【分析】动能的影响因素是速度和质量，质量不变，速度变大，动能变大。重力势能的影响因素是高度和质量，质量不变，高度变高，重力势能变大。
17．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；弹力；重力及其大小的计算；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．C点是小石块下落的最低点，橡皮筋的伸长量最大，弹力最大，此时小石块受到的弹力大于重力，受到的力不是平衡力，A不符合题意；
B．如果不计阻力，从A点到C点运动过程中小石块的重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，B不符合题意；
C．小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，没有受到弹力，C不符合题意；
D．小石块到达B点后受到一个向上的弹力，但此时由于弹力小于自身的重力，故小石块仍加速下落，其速度继续增大；当弹力大于小石块的重力时，小石块受到的合力向上，它会减速下落，由此可知，从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体静止或匀速直线运动时，受到平衡力的作用；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】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】AB．甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，AB不符合题意；
CD．若不计空气阻力，机械能守恒，落地时甲的机械能等于乙的机械能，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】能量在转化过程中，总量保持不变。
19．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．由图知道，b的高度最高，重力势能最大，在b点时，皮球在水平方向上有一定的速度，动能不为0，A不符合题意；
B．从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，ac的高度相同，重力势能相同，a的机械能要大于c的机械能，所以，a点的动能大，B不符合题意；
C．皮球由d到e时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，d点的机械能大于e点，C符合题意；
D．b到d的过程中重力势能转化为动能；由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能会减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体受到阻力，故机械能越来越少。
20．【答案】B
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】橡皮筋的原长为l，钢球从O点运动到A点的过程中，从最高点下降至l过程中，在重力的作用下钢球从O点运动到A点的过程中，做加速运动，动能逐渐变大；钢球从O点运动到A点的过程中，从l继续下降至2l过程中，开始一段距离内重力仍大于弹力，所以钢球继续加速运动，动能继续增大；当重力等于弹力时，合力等于零，钢球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置；此后，重力小于弹力，钢球做减速运动，动能逐渐变小；即整个过程中钢球的动能先增大后减小，且动能最大的点在大于l的位置，⑤图正确；
钢球从O点运动到A点的过程中，质量不变，高度始终降低，故重力势能不断变小，从l继续下降至2l过程中，橡皮筋的形变程度不断变大，弹性势能不断变大，钢球与空气摩擦，机械能减小，所以势能减小，③图正确。
故答案为：B。
【分析】物体自由下落时，重力势能转化为动能，物体发生形变产生弹性势能。
1 / 1北师大版物理九年级重难点过关：机械能大小变化判断
一、单选题
1．（2022九下·武功月考）2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（ ）
A．如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C．如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大
D．图1，图2中卫星的机械能都不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．卫星加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大；因卫星的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能，且卫星的机械能增大，A不符合题意；
BC．太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，B符合题意，C不符合题意；
D．图1中卫星的机械能增加，图2中卫星的机械能不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
2．（2022九下·揭西月考）小满同学为备考中考，在体育课的训练中，两次推铅球的出手点分别是a点和d点，出手时铅球的速度大小相同，b、e分别是两次运动过程的最高点，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．铅球两次经过c点时的速度大小不同
B．铅球在a点时的动能大于d点的动能
C．铅球在a点时的动能小于d点的动能
D．铅球在b、e两点时的速度大小为0
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．出手时铅球的质量相同，速度大小相同，则初始动能相同，之后在运动过程中动能与重力势能相互转化，铅球两次经过c点时变化高度不同，即重力势能变化量不同，故在c点的动能不同，速度大小也不同，A符合题意；
BC．出手时铅球的质量相同，速度大小相同，则铅球在a点时的动能等于d点的动能，B、C不符合题意；
D．铅球在b、e两点时沿竖直方向的速度为0，但沿水平方向的速度大小不为0，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】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。
3．（2021九上·电白期末）弹跳杆运动是一项新潮的运动，其结构如图甲所示、图乙是运动员玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（ ）
A．a→c的过程中，小明的速度在增大，在c状态时速度最大
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明的重力势能
D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零
【答案】D
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．a→b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的动能，小明速度增大；b→c的过程中，小明的动能转化为重力势能，小明速度减小，在c状态时速度为零， 故A错误；
B．a→b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的动能，在b状态时弹簧恢复到原长，弹力为零，故B错误；
C．b→c的过程中，小明的动能转化为重力势能，故C错误；
D．在a状态时弹簧的弹性形变最大，弹簧的弹性势能最大；此时小明速度为零，小明的动能为零，故D正确。
故选D。
【分析】物体向上运动时，动能转化为重力势能，动能减小；弹簧恢复原状时，弹性势能减小；静止的物体没有速度，动能为零。
4．（2021九上·潮州期末）位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦，如图，高度为186米，它是目前粤东第一高楼，是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末，小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景，当她乘坐的电梯匀速上升时，下列描述正确的是（ ）
A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能减小
C．动能不变，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】小丽乘坐的电梯匀速上升时，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能增加，机械能为动能与重力势能之和，则机械能增加，ABD不符合题意， C符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。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。
5．（2021九上·江都月考）频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（ ）
A．小球在最高点3时，动能为零
B．小球在1位置的重力势能比在2位置的大
C．小球在1、2位置的动能相同
D．小球在3位置的机械能比在2位置的大
【答案】D
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】A．由图可知，小球在3位置仍处于运动状态，速度不为零，动能不为零，A不符合题意；
B．由图可知，小球在1、2位置的高度相同，质量不变，所以重力势能相同，B不符合题意；
CD．小球在运动过程中高度会越来越低，说明小球在运动过程中受到阻力的作用，一部分机械能转化为内能，其机械能是越来越小的，因此小球在1位置的机械能最大，其次是2位置，3位置的机械能最小；由于1位置的机械能大于2位置的机械能，1位置的重力势能与2位置的重力势能相等，而机械能等于动能和势能之和，所以1位置的动能大于2位置的动能。C不符合题意；D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体运动时，动能和重力势能相互转化，在运动中克服阻力消耗了机械能，总机械能减少。
6．（2021九上·江宁期中）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将一个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，做好后用力推，使它沿水平地面滚出，观察到的现象是（ ）
A．罐子滚动不远便很快停止运动
B．罐子滚出一段距离后又滚回原处停止运动
C．罐子一直在水平地面上来回滚动
D．罐子在水平地面上来回滚动，直到停止运动
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】罐子开始滚动时具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，罐子停止运动，此时弹性势能最大，然后罐子开始向回滚动，此时弹性势能转化为动能，来回滚动的过程中，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以最后会停止运动。
故答案为：D。
【分析】质量一定时，物体的动能和物体的速度有关；重力势能和物体的高度有关。
7．（2021九上·凤山期中）撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中（不考虑空气阻力）（ ）
A．竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B．竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C．竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D．竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒条件
【解析】【解答】图示中，不计空气阻力，竿从弹性形变最大到运动员松开竿的过程中，竿逐渐恢复原状，则竿的弹性势能减小，减小的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能增大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
8．（2021九上·桂林期中）为迎接2022年北京冬季奥运会，国家滑雪运动队积极训练。如图所示，某运动员沿斜坡滑下，获得一定速度后进人水平赛道做匀速直线运动，然后从水平赛道末端飞出，飞行一段时间后落到斜坡上，不计空气阻力，关于运动员的说法正确的是（ ）
A．匀速运动过程受力平衡，重力做功
B．飞行过程受力不变，动能增大
C．飞行过程动能增加，重力势能增大
D．飞行过程机械能增大
【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．运动员做匀速直线运动，说明处于平衡状态，竖直向下并未移动距离，因此重力没有做功，A不符合题意；
BC．飞行过程中运动员的质量不变，高度减小，速度变大，所以重力势能减小，动能增大。C不符合题意，B符合题意；
D．因为运动过程中不计空气阻力，所以机械能守恒。D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】空中自由运动的物体受力不变；质量一定时，速度越大，动能越大， 高度减小，重力势能减小。
9．（2021九上·会宁期中）如图所示，直升飞机向地面空投物资时，物资在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能不变，重力势能减小 B．动能不变，机械能不变
C．动能不变，机械能增加 D．动能减少，机械能减少
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】物体匀速下落由于质量和速度不变，所以动能不变；高度变小，重力势能变小。而机械能等于动能和势能的总和，所以机械能减小。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
10．（2021九上·灌云期中）跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（ ）
A．动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．动能不变，重力势能减少，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】B
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员从空中匀速下落时，人和伞的速度不变，动能不变；人和伞的位置越来越低，重力势能减少；机械能也减少.
故答案为：B．
【分析】质量一定时，物体的动能和物体运动的速度有关；物体的重力势能和高度有关；机械能是动能和势能的总和。
11．（2021九上·宝应期中）小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从A点到C点铁球的动能一直减小
B．铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力
C．从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力
D．从A点到C点铁球的机械能不变
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；机械能及其转化；弹力；平衡力的辨别
【解析】【解答】ABC．放手后，铁球在A点时受到重力和弹力的作用，此时重力大于弹力，合力向下，于是弹簧被向下压缩，铁球做加速运动，压缩量越大，弹力越大，在B点时，重力等于弹力，且两力方向相反，作用点都在铁球上，是一对平衡力，然而由于惯性，铁球仍向下运动，弹簧继续被压缩，弹力继续增大，所以一过B点，弹力大于重力，合力向上，铁球开始做减速运动，直到速度减为0。所以整个过程，铁球的速度先增大后减小，AB不符合题意，C符合题意；
D．铁球由A到C，速度都为0，高度减小，所以机械能减小，而弹簧被压强，弹性势能增大，所以整个过程铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用；发生形变的物体产生弹力；物体受到的力不平衡，物体的运动状态会改变。
12．（2021九上·锡山期中）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度ν沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
A．整个过程中小球的机械能不变
B．小球在A，B两点具有的动能相同
C．小球在A，B，C三点的速度大小关系是vA>vB>vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A．在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，则在整个过程中小球的机械能减小，A不符合题意；
B．虽然小球在A、B两点等高，具有的重力势能相同，但由于小球的机械能减小，所以小球在B点具有的动能小于在A点的动能，B不符合题意；
C．由题意可知小球在C点的速度为0，由B项分析可知小球在A点的速度大于在B点的速度，所以在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC
C符合题意；
D．小球要克服摩擦力做功，机械能减小，所以在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能（此时小球的动能为0，只有重力势能），D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
13．（2021九上·金坛期中）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，松手后，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，静止时，弹簧具有的弹性势能为1J。下列说法正确的是（ ）
A．木块在C点动能最大
B．木块最终静止在C点的位置
C．从A点运动到D点弹性势能不断减小
D．从A点运动到C点，木块内能不断增大
【答案】D
【知识点】势能的影响因素；机械能及其转化
【解析】【解答】A．木块在C点时受到的弹力为零，在C点之前，当弹力等于摩擦力时，动能最大，A不符合题意；
B．松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点，B不符合题意；
C．从A点运动到D点的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以弹性势能先变小后变大，C不符合题意；
D．从A点运动到C点时，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，木块内能不断增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体间运动时，克服摩擦力产生内能；物体受力改变速度时，速度越大， 动能越大； 弹簧的形变程度减小，弹性势能减小。
14．（2021九上·太仓期中）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是（ ）
A．在a、d两点机械能相等
B．在b、d两点速度相等
C．从b到c的过程中，减小的重力势能大于增加的动能
D．从c到d的过程中，减小的动能等于增加的重力势能
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A．足球沿着凹凸不平的草地从a运动到d，故足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，故机械能不断减小，b的机械能大于d的机械能，A不符合题意；
B． b和d的高度相同，重力势能相同，由于b的机械能大于d的机械能，所以b处的动能大于d处的动能。而在质量不变时，速度越大，物体的动能越大，即b点的速度大于d点的速度，B不符合题意；
C．足球从b到c的过程中，足球的高度变小，重力势能减小，足球和草地之间存在摩擦力，足球要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以减小的重力势能大于增加的动能，C符合题意；
D．足球从c到d的过程中，足球的高度增加，重力势能增大，而机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】高处的物体下落，重力势能转化为动能；运动的物体消耗克服摩擦力能量。
15．（2021九上·宝鸡月考）9月17日13点34分，“神舟十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆，如图所示为返回舱减速下降到地面的过程，下列关于它的机械能变化情况分析正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小，机械能不变
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】返回舱减速下降到地面的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，所以动能减小，重力势能也减小，因为机械能是动能和重力势能的总和，所以返回舱的机械能也减小。
故答案为：D。
【分析】质量一定时，高度减小，重力势能减小，速度减小，动能减小。
16．（2021九上·榆林月考）如图所示，当摆线自然下垂时，小球在B点．现将小球拉到A点，然后释放．小球将从A摆向B，再由B摆向C.下列判断正确的是（ ）
A．小球在A点时，重力势能和动能都最大
B．小球在B点时，重力势能和动能都最大
C．小球从A到B的过程中，重力势能减小，动能增大
D．小球从B到C的过程中，重力势能减小，动能增大
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；能量的转化或转移
【解析】【解答】A.小球在A点时，速度为零，动能为零，高度最高，重力势能最大，故错误。
B.在B点，最低，重力势能最小，动能最大， 故错误。
C.小球从A到B，重力势能减小，动能增大，故正确。
D.从B到C，逐渐升高，所以重力势能增大，动能减少，故错误。
故答案为：C
【分析】动能的影响因素是速度和质量，质量不变，速度变大，动能变大。重力势能的影响因素是高度和质量，质量不变，高度变高，重力势能变大。
17．（2021九上·福州开学考）如图所示是小明模拟“蹦极”的实验，一根橡皮筋的一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是（ ）
A．小石块在 C点时，受到平衡力的作用
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
D．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；弹力；重力及其大小的计算；物体运动状态的变化
【解析】【解答】A．C点是小石块下落的最低点，橡皮筋的伸长量最大，弹力最大，此时小石块受到的弹力大于重力，受到的力不是平衡力，A不符合题意；
B．如果不计阻力，从A点到C点运动过程中小石块的重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能，B不符合题意；
C．小石块在下落过程中，在AB段，小石块只受到重力作用，没有受到弹力，C不符合题意；
D．小石块到达B点后受到一个向上的弹力，但此时由于弹力小于自身的重力，故小石块仍加速下落，其速度继续增大；当弹力大于小石块的重力时，小石块受到的合力向上，它会减速下落，由此可知，从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体静止或匀速直线运动时，受到平衡力的作用；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．（2020九上·兴化期末）有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小
B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小
C．落地时甲的机械能等于乙的机械能
D．落地时甲的机械能小于乙的机械能
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较；机械能及其转化
【解析】【解答】AB．甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，AB不符合题意；
CD．若不计空气阻力，机械能守恒，落地时甲的机械能等于乙的机械能，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】能量在转化过程中，总量保持不变。
19．（2020九上·姜堰期末）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，图中a、c 两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（ ）
A．b点重力势能最大，动能为零 B．a、c两点的动能相等
C．d点的机械能大于e点 D．b到d的过程中机械能总量不变
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】A．由图知道，b的高度最高，重力势能最大，在b点时，皮球在水平方向上有一定的速度，动能不为0，A不符合题意；
B．从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，ac的高度相同，重力势能相同，a的机械能要大于c的机械能，所以，a点的动能大，B不符合题意；
C．皮球由d到e时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，d点的机械能大于e点，C符合题意；
D．b到d的过程中重力势能转化为动能；由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能会减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体受到阻力，故机械能越来越少。
20．（2020九上·西安期中）原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点静止释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距为2l。下列图中，能反映钢球从O点运动到A点的过程中，小球动能与势能随运动距高变化的关系图象分别依次是（ ）
A．②和⑤ B．⑤和③ C．①和③ D．②和④
【答案】B
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】橡皮筋的原长为l，钢球从O点运动到A点的过程中，从最高点下降至l过程中，在重力的作用下钢球从O点运动到A点的过程中，做加速运动，动能逐渐变大；钢球从O点运动到A点的过程中，从l继续下降至2l过程中，开始一段距离内重力仍大于弹力，所以钢球继续加速运动，动能继续增大；当重力等于弹力时，合力等于零，钢球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置；此后，重力小于弹力，钢球做减速运动，动能逐渐变小；即整个过程中钢球的动能先增大后减小，且动能最大的点在大于l的位置，⑤图正确；
钢球从O点运动到A点的过程中，质量不变，高度始终降低，故重力势能不断变小，从l继续下降至2l过程中，橡皮筋的形变程度不断变大，弹性势能不断变大，钢球与空气摩擦，机械能减小，所以势能减小，③图正确。
故答案为：B。
【分析】物体自由下落时，重力势能转化为动能，物体发生形变产生弹性势能。
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