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【素养解码】浙教版 九年级 科学上册·阶段评价练（12）
能量的转化与守恒·第3章1—2节
1．1km3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量，相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于（ ）
A．内能 B．化学能 C．电能 D．核能
2．下列关于能的叙述不正确的是（ ）
A．人在跑步时要消耗体内的“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
3．如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（ ）
A．动能一直增大 B．重力势能一直减小
C．机械能保持不变 D．机械能一直增大
4．人拉弓射箭时，下列说法中正确的是
A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能
B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大
C．弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大
D．弓的弹性势能还和它的质量有关
5．下列有关能以及能的转化的说法正确的是（ ）
A．过山车在运行中只有动能和势能之间的转化
B．挥拍击打网球时，越用力，网球拍形变就越大，球拍具有的弹性势能就越多
C．蹦极时，人从最高处下落到最低处，重力势能先转化为弹性势能，再转化为动能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能转化为动能
6．图为羽毛球运动常见的基本球路，线段表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请判断，在杀球，挑球，高远球和放小球的四种基本球路运动过程中，羽毛球相对于地面的重力势能一直减少的是（ ）
A．杀球 B．挑球
C．高远球 D．放小球
7．如图所示为喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，关于喷药无人机的能量变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．动能减少，重力势能不变
B．动能不变，重力势能不变
C．动能减少，机械能减少
D．动能不变，机械能不变
8．用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放，摆锤做如图所示的运动。当摆锤处于甲、乙位置时，关于摆锤具有的重力势能和动能的描述，正确的是（ ）
A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同
9．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是（ ）
A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
10．撑杆跳高是一项运动员经过持杆助跑，借助撑杆的支撑腾空越过横杆的运动，起源于古代人类使用木棍、长矛等撑越障碍，如图所示。当运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的动能不变
B．撑杆的弹性势能先增大后减小
C．撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能
D．运动员的机械能不变
11．嫦娥五号于12月17日完成了“绕”“落”“回”三个阶段，携带两公斤珍贵月壤降落。有关说法不符合实际的是（ ）
A．升空的过程中，上升器的机械能变大
B．返回器返回过程中需要减速，与其运动方向同向喷气
C．轨道器在环月轨道上匀速绕行时，受力平衡
D．着陆器准备着陆到刚着落过程中，势能减小
12．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
13．如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（ ）
A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球
B．抛出后乙球的机械能先增大后减小
C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小
D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同
14．缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落（不计空气阻力），观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（ ）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的重力势能转化为动能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最小，鸡蛋的机械能最大
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
第14题图 第15题图
15．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c，弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在 c状态时小金的机械能达到最大
16．在投掷铅球时，铅球在空中的运动轨迹如题图所示。若不计空气阻力，铅球从离手到落地前的过程中，下列表示其动能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
17．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次到达各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球第一次到达各自悬点正下方时（不计空气阻力）（ ）
A．两球的动能相等 B．B球的机械能较大
C．A球的速度较大 D．两球的机械能相等
18．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大
B．到达B点时，弹性绳处于原长位置
C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同。
D．人从A到B的过程中，人的重力势能和动能以及机械能都增加
19．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，就这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的弹力逐渐减小 B．小球在b点时重力和弹力大小相等
C．在运动过程中小球的动能不断增大 D．在运动过程中小球的机械能保持不变
第19题图 第20题图
20．跳台滑雪是一项深受许多人喜爱的体育运动。如图是跳台滑雪区和某运动员的运动轨迹简化示意图，运动员从A 点出发，最终在E点停下。下列说法正确的是（ ）
A．运动员的滑雪板长而宽，可以减小运动员落地时对雪地的压力
B．从A到B的过程中，运动员的动能变大，惯性大小也变大
C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能
D．若忽略空气阻力，C点到D点（着陆前）过程中，运动员和滑雪板的总机械能守恒
21．填写下列物体或现象中所具有的能：
（1）奔跑的猎豹具有 ；
（2）汽车中的汽油具有 ；
（3）电池放电时能释放 ；
（4）遥控器发出的电磁辐射具有 。
22．如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点。从A点到达C点的过程中，小球的动能 ，小球的重力势能 ，小球的机械能 。(选填序号)
①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大。
23．小球沿水平桌面自由滚落，它的运动轨迹如图所示，C、D两处高度相同。C点的动能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）D点的动能。小球在CD间最高点的动能是否为零？答： 。
第23题图 第24题图
24．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。
25．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平面上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由B点运动至C点，在C点时速度为零。
（1）小车从B点运动至C点的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”“A点的左侧”或“A点的右侧”）；
（2）小车从A点运动到C点的过程中，机械能转化的情况是 。
26．镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。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）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。
27．在探究物体动能大小与质量的关系时，小科按课本实验步骤：让不同质量的小钢球从斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
（1）小科认为课本方案难以操作，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，方案迭代为1.0。这样改进的优点是 ；
（2）小舟进行小科的方案时提出质疑：不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗？他在倾斜滑轨的底部安装光控灯（当球滚过时，光控灯会亮起），进行三轨同步实验，方案迭代为2.0。使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的 （填“不同”或“相同”）高度由静止同时滚下，若出现 的现象，说明三个小球到达斜面底部时速度不相同；
（3）小舟查阅资料后发现这是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变，你的方法是 。
28．某科学实验小组在探究“重力势能大小的影响因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如右图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
C．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
D．借助无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生
（2）为验证猜想一，可以通过比较 两球的实验。
（3）通过本实验可知，猜想 是正确的。
（4）小虞认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 对动能大小的影响。
29．在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下：
①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙；
②选择材质相同的三个金属小球；
③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度；
④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③；
⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。
两种款式不同的金属球 金属小球下落高度A20cmB20cmC20cm
（1）本实验通过 比较小球间的重力势能的大小；
（2）款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 ；
（3）据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 ；
（4）小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 。
30．模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。
[实验器材] ①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。
[实验步骤]
a.在水平轨道安装两个间距为s 的光电门；
b.将斜面轨道调整至高度 h1；
c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1和光电门2的时间为t1和
d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v，作为运动员落地速度；
e.依次将斜面轨道高度调整为h2 、h3 （h1请回答：
（1）实验中，计算小球平均速度v的表达式是 ；
（2）若用 v1，v2，v3分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 ；
（3）从能量转化角度分析，跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 ；
（4）如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 。
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【素养解码】浙教版 九年级 科学上册·阶段评价练（12）
能量的转化与守恒·第3章1—2节
1．1km3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量，相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于（ ）
A．内能 B．化学能 C．电能 D．核能
【答案】D
【详解】将质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是核聚变，释放出的能量属于核能；氘元素通过核聚变的方式释放的能量，氘元素中的这种能量形式属于核能，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．下列关于能的叙述不正确的是（ ）
A．人在跑步时要消耗体内的“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
【答案】B
【详解】A．人在跑步时要消耗体内的“能”，跑步消耗人的化学能，故A正确；
B．挂在树枝上的苹果没有运动，但相对地面有一定的高度，具有重力势能，也就具有机械能，故B错误；
C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内，太阳光具有内能，故C正确；
D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有机械能，故D正确。
故选B。
3．如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的（ ）
A．动能一直增大 B．重力势能一直减小 C．机械能保持不变 D．机械能一直增大
【答案】B
【详解】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中，起始阶段：蹦极者从起始点跳下，此时弹性绳处于松弛状态，在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大；
绳子拉伸阶段：当下降到一定高度后，绳子开始被拉长，蹦极者继续受到向下的重力，同时绳子也产生向上的弹力。此时，一部分重力势能继续转化为动能，另一部分则转化为弹性绳的弹性势能；
受力平衡阶段：在某一时刻，蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡，此时速度达到最大，动能最大；
减速下降阶段：随着绳子的继续拉伸，弹力逐渐大于重力，蹦极者开始做减速运动，此过程中，动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能，直到下降到最低点，此时动能和重力势能最小，弹性势能最大。
综上可知，游客的动能先增大后减小，重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，则机械能一直减小。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．人拉弓射箭时，下列说法中正确的是
A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．弓被拉得越弯，人的弹性势能越大
C．弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大 D．弓的弹性势能还和它的质量有关
【答案】C
【详解】A. 张紧了的弓具有弹性势能，箭没有弹性势能；故A错误；
B. 弓被拉得越弯，弓的弹性势能越大，而人没有弹性势能；故B错误；
C. 弹性势能跟弹性形变的程度有关，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故C正确；
D. 弹性势能的大小与物体所发生的弹性形变的程度有关，弓的弹性势能和它的质量无关，故D错误。
5．下列有关能以及能的转化的说法正确的是（ ）
A．过山车在运行中只有动能和势能之间的转化
B．挥拍击打网球时，越用力，网球拍形变就越大，球拍具有的弹性势能就越多
C．蹦极时，人从最高处下落到最低处，重力势能先转化为弹性势能，再转化为动能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能转化为动能
【答案】B
【详解】A．过山车在运行过程中，由于存在摩擦力，需要克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，并非只有动能和势能之间的转化，故A错误；
B．挥拍击打网球时，越用力，网球拍形变就越大，根据弹性势能大小与弹性形变程度的关系可知，在一定形变范围内，形变程度越大，球拍具有的弹性势能就越多，故B正确；
C．蹦极时，人从最高处下落到最低处，高度降低，速度先增大后减小，弹性绳形变程度逐渐增大，重力势能先转化为动能，再转化为弹性势能，故C错误；
D．人造卫星从近地点飞向远地点时，质量不变，高度增加，速度减小，故动能减小，重力势能增大，因此是动能转化为势能，故D错误。
故选B。
6．图为羽毛球运动常见的基本球路，线段表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请判断，在杀球，挑球，高远球和放小球的四种基本球路运动过程中，羽毛球相对于地面的重力势能一直减少的是（ ）
A．杀球 B．挑球 C．高远球 D．放小球
【答案】A
【详解】羽毛球的质量不变，由图知道，羽毛球在杀球阶段，高度一直变小，重力势能一直减少；在挑球、高远球、放小球阶段，高度先变大后变小，重力势能先变大后变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．如图所示为喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，关于喷药无人机的能量变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．动能减少，重力势能不变 B．动能不变，重力势能不变
C．动能减少，机械能减少 D．动能不变，机械能不变
【答案】C
【分析】动能的大小与质量和速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关。
【详解】喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，无人机质量变小，速度不变，高度不变，因此无人机动能变小，重力势能变小，因为无人机的机械能=动能+重力势能，所以无人机的机械能变小，故C正确，ACD错误。
故选C。
8．用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放，摆锤做如图所示的运动。当摆锤处于甲、乙位置时，关于摆锤具有的重力势能和动能的描述，正确的是（ ）
A．重力势能不同，动能相同
B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同
D．重力势能相同，动能不同
【答案】D
【详解】当摆锤处于甲、乙位置时，高度相同，则重力势能相同，因为摆锤在运动过程中需要克服阻力做功，机械能不停地减小，因此重力势能相同，动能不同，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是（ ）
A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小 B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒 D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
【答案】D
【详解】A. 滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增加，高度减小，即重力势能减小，故A错误；
B. 滚摆到最低点后又上升，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故是将部分动能转化为重力势能的过程，故B错误。
C. D. 由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，所以滚摆每次上升的高度逐渐减小，机械能是减小的，故C错误，D正确；
10．撑杆跳高是一项运动员经过持杆助跑，借助撑杆的支撑腾空越过横杆的运动，起源于古代人类使用木棍、长矛等撑越障碍，如图所示。当运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的动能不变
B．撑杆的弹性势能先增大后减小
C．撑杆的弹性势能全部转化为运动员的动能
D．运动员的机械能不变
【答案】B
【详解】A．运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，其速度大小不断变化，所以运动员的动能改变，故A错误；
B．运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，撑杆的形变程度先变大后变小，所以撑杆的弹性势能先增大后减小，故B正确；
C．运动员支起撑杆落地到运动员最高点的过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故C错误；
D．运动员支起撑杆落地到运动员到达最高点的过程中，运动员需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小，故D错误。
故选B。
11．嫦娥五号于12月17日完成了“绕”“落”“回”三个阶段，携带两公斤珍贵月壤降落。有关说法不符合实际的是（ ）
A．升空的过程中，上升器的机械能变大
B．返回器返回过程中需要减速，与其运动方向同向喷气
C．轨道器在环月轨道上匀速绕行时，受力平衡
D．着陆器准备着陆到刚着落过程中，势能减小
【答案】C
【详解】A．升空的过程中，上升器质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能变大，故A正确，不符合题意；
B．返回器返回过程中需要减速，由力的作用相互性可知，受到向上的力，所以需要与其运动方向同向喷气，故B正确，不符合题意；
C．轨道器在环月轨道上匀速绕行时，运动的方向不断变化，受到非平衡力，故C错误，符合题意；
D．着陆器着落过程中，高度减小，质量不变，重力势能减小，故D正确，不符合题意。
故选C。
12．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A到B点的动能逐渐变小
C．篮球在B点的动能等于在C点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
【答案】B
【详解】A．篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误；
B．篮球从A到B点的过程中，高度增加，重力势能增大，同时空气阻力不可忽略且做负功，根据能量守恒，机械能减少，而重力势能增大，所以动能逐渐变小，故B正确；
C．从B点到C点，篮球克服空气阻力做功，机械能减少，B、C两点高度相同，重力势能相同，那么C点的动能小于B点的动能，故C错误；
D．因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选B。
13．如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（ ）
A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球
B．抛出后乙球的机械能先增大后减小
C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小
D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同
【答案】D
【详解】AB．三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，速度相同，则它们的机械能是相同的；在整个运动过程中不计能量损失，在运动的过程中，机械能守恒，则机械能保持不变，故AB错误；
C．三个小球的机械能是相同的，第一次落地时，由于机械能守恒，重力势能全部转化为动能，所以，三个小球的动能相同，故C错误；
D．落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为0，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，故D正确。
故选D。
14．缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落（不计空气阻力），观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（ ）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的重力势能转化为动能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最小，鸡蛋的机械能最大
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
【答案】A
【详解】A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋高度降低，速度增大，质量不变，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确；
B．不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，鸡蛋机械能守恒，故B错误；
C．下落到最低点时，鞋垫弹性形变最大，弹性势能最大；此时鸡蛋速度为0，动能为0，机械能最小，故C错误；
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫过程中，鸡蛋的重力与受到的弹力相等时，速度最大，之后速度减小，因此，动能先增大后减小，故D错误。
故选A。
15．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（ ）
A．a→b，小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c，弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在 c状态时小金的机械能达到最大
【答案】C
【详解】A．a→b的过程中，弹簧的弹性形变程度减小，所以弹簧的弹性势能减小，弹性势能不断转化为小金的机械能，使得小金的机械能不断增加；开始时，弹簧的形变程度较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变程度的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小金的速度达到最大，此时动能最大；弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；由此可知，a→b的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故A错误；
B．b→c的过程中，小金的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，是动能转化为人的重力势能，故B错误；
C．a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，故C正确；
D．a→b的过程中，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；b→c的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大，故D错误。
故选C。
16．在投掷铅球时，铅球在空中的运动轨迹如题图所示。若不计空气阻力，铅球从离手到落地前的过程中，下列表示其动能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】B
【详解】小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小，动能最小，但是水平方向还有速度，故铅球速度部位0，即动能不为0；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，上升到最高点速度最小，动能最小，后又增大。故图①正确，图②错误；
由于此时不计空气阻力，所以铅球从离手到落地前的过程中机械能是守恒的，故机械能不变，故图③错误，④正确。
故选B。
17．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不可伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球第一次到达各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球第一次到达各自悬点正下方时（不计空气阻力）（ ）
A．两球的动能相等 B．B球的机械能较大
C．A球的速度较大 D．两球的机械能相等
【答案】C
【详解】A、B两球质量相等，O与O'点在同一水平面上，重力势能相等，动能为0，机械能相等。当两球第一次达到各自悬点的正下方时，A球的重力势能转化为动能，B球的重力势能转化为动能和弹性势能，两球仍处在同一水平面上，则小球的重力势能相等，A球的动能大于B球的动能，A球的速度大于B球的速度，所以A的机械能大于B的机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
18．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列描述正确的是（ ）
A．最低点A和最高点C弹性绳的弹性势能一样大
B．到达B点时，弹性绳处于原长位置
C．人上升和下降时最大速度相同，所处位置也相同。
D．人从A到B的过程中，人的重力势能和动能以及机械能都增加
【答案】D
【详解】A．扣环打开前弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，最高点C弹性绳没有形变，没有弹性势能，故A错误；
B．人在B点时速度最快，此时弹力与人的重力相等，此时弹性绳对人还有弹力，则不是绳的原长位置，故B错误；
C．人上下振荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故C错误；
D．人从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，所以机械能增大，故D正确。
故选D。
19．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，就这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的弹力逐渐减小 B．小球在b点时重力和弹力大小相等
C．在运动过程中小球的动能不断增大 D．在运动过程中小球的机械能保持不变
【答案】B
【详解】A．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；
B．小球从a到b的过程中，受竖直向上的弹簧的弹力和竖直向下的重力，重力大于弹力，合力向下，小球做加速运动；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力大小相等，合力为零，此时速度达到最大，故B正确；
C．由图像可知，小球速度先变大、后变小，而小球的质量不变，所以小球的动能先变大，后变小，故C错误；
D．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧的形变程度逐渐增大，其弹性势能逐渐增大，此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能变小，故D错误。
故选B。
20．跳台滑雪是一项深受许多人喜爱的体育运动。如图是跳台滑雪区和某运动员的运动轨迹简化示意图，运动员从A 点出发，最终在E点停下。下列说法正确的是（ ）
A．运动员的滑雪板长而宽，可以减小运动员落地时对雪地的压力
B．从A到B的过程中，运动员的动能变大，惯性大小也变大
C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能
D．若忽略空气阻力，C点到D点（着陆前）过程中，运动员和滑雪板的总机械能守恒
【答案】D
【详解】A．运动员的滑雪板长而宽，是通过增大受力面积，减小压强，故A错误；
B．惯性的大小与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．从B点到C点的过程中，高度增加，则重力势能增加，是动能转化为重力势能，故C错误；
D．若忽略空气阻力，运动过程中不需要克服摩擦做功，则机械能守恒，故D正确。
故选D。
21．填写下列物体或现象中所具有的能：
(1)奔跑的猎豹具有 ；
(2)汽车中的汽油具有 ；
(3)电池放电时能释放 ；
(4)遥控器发出的电磁辐射具有 。
【答案】(1)动能
(2)化学能
(3)电能
(4)电磁能
【详解】（1）物体由于运动而具有的能量叫动能，奔跑的猎豹因运动而具有动能。
（2）汽油作为燃料，储存的能量以化学能形式存在，燃烧时将化学能转化为内能。
（3）电池放电时，将储存的化学能转化为电能，因此能释放电能。
（4）遥控器发出的红外线等电磁波以电磁能形式传播，则遥控器发出的电磁辐射具有电磁能。
22．如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点。从A点到达C点的过程中，小球的动能 ，小球的重力势能 ，小球的机械能 。(选填序号)
①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大。
【答案】 ③ ⑤ ②
【详解】[1][2][3]小球从A运动到B的过程中，质量不变、高度降低，重力势能减小；质量不变、速度增大，动能增大；小球从B运动到C的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增大；质量不变、速度减小，动能减小；所以从A点到达C点的过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能先减小后增大；因为轨道是粗糙的，整个过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球的机械能一直在减小。
23．小球沿水平桌面自由滚落，它的运动轨迹如图所示，C、D两处高度相同。C点的动能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）D点的动能。小球在CD间最高点的动能是否为零？答： 。
【答案】 大于 不是
【详解】C点和D点的高度相同,质量不变,所以C、D两点的重力势能相等. 小球在与地面碰撞时部分机械能转化为内能，机械能减少，因此C点的机械能大于D点的机械能，故C点的动能大于D点的动能，小球在CD间最高点时具有水平方向的速度，故动能不为0.
24．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。
【答案】 A 一定 大于
【详解】[1]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。
[2]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；
[3]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C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。
25．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平面上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由B点运动至C点，在C点时速度为零。
（1）小车从B点运动至C点的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”“A点的左侧”或“A点的右侧”）；
（2）小车从A点运动到C点的过程中，机械能转化的情况是 。
【答案】 A点 动能转化为弹性势能
【详解】（1）[1]小车在光滑的水平面上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，由分析可知，由B到A过程中，弹簧弹性势能全部转化为小车的动能，A点时弹簧恰好为自然长度，过了A点动能又会转化为弹性势能，速度减小，所以速度达到最大值的位置在A点。
（2）[2]小车从位置A运动到速度为零的C过程中，小车的动能减少，弹簧的弹性势能增加，小车的动能转化成弹簧的弹性势能。
26．镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。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)从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
(2)从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。
【答案】(1)不变
(2) 减小 增大
(3)B
【详解】（1）从O点下落到A点的过程中，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，机械能守恒，所以运动员的机械能不变。
（2）[1][2]从B点运动到C点的过程中，运动员的高度减小，质量一定，所以重力势能减小。蹦床的形变程度增大，弹性势能增大。
（3）从O点下落到A点的过程中，速度增大，动能增大；从A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，所以速度增大，动能增大；B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，所以从B点到C点的过程中，蹦床对运动员弹力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中，在B点处运动员的动能最大。
27．在探究物体动能大小与质量的关系时，小科按课本实验步骤：让不同质量的小钢球从斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。
(1)小科认为课本方案难以操作，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，方案迭代为1.0。这样改进的优点是 ；
(2)小舟进行小科的方案时提出质疑：不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗？他在倾斜滑轨的底部安装光控灯（当球滚过时，光控灯会亮起），进行三轨同步实验，方案迭代为2.0。使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的 （填“不同”或“相同”）高度由静止同时滚下，若出现 的现象，说明三个小球到达斜面底部时速度不相同；
(3)小舟查阅资料后发现这是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变，你的方法是 。
【答案】(1)小钢球下滑的方向不容易改变，实验操作更方便
(2) 相同 三个光控灯不同时亮
(3)保持钢球体积不变，让钢球的中间是空心，可以改变钢球的质量
【详解】（1）课本方案中，小钢球撞击木块的过程，小钢球有可能下滑的方向发生变化，撞击木块后，木块有可能没有沿水平方向移动，影响实验，更换为滑轨后，钢球的移动方向固定，实验操作简单，撞击圆柱体块后，实验现象更明显。
（2）[1][2]由控制变量法知道，使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下，若出现三个光控灯不同时亮的现象，则说明三个钢球不是同时到达斜面底端的，即速度是不相同。
（3）若想保持钢球体积不变，只改变钢球的质量，可以利用空心的办法，保持体积不变，改变物体的质量。
28．某科学实验小组在探究“重力势能大小的影响因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二：重力势能的大小可能与物体的高度有关；
猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球，A、B、C球体积均为V，D球体积为2V，A、C、D球质量均为m，B球质量为2m。实验时均让小球从图中高度自由下落，记录小球下降到最低点时弹簧的长度，所用实验装置如右图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题：
(1)小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的___________相同。
A．根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
C．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
D．借助无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生
(2)为验证猜想一，可以通过比较 两球的实验。
(3)通过本实验可知，猜想 是正确的。
(4)小虞认为利用这套实验装置，还可以探究影响动能大小的因素，比如通过比较A、C两球实验，可以探究 对动能大小的影响。
【答案】(1)AD
(2)A、B
(3)一、二
(4)速度
【详解】（1）小虞通过观察比较弹簧被压缩后的长度来比较小球重力势能的大小，这种科学研究的方法叫转换法；
A．食物含有能量的多少不能直接观察，根据水升温的多少判断食物含有的能量的多少，采用的是转换法，故A符合题意；
B．研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同，属于控制变量法，故B不符合题意；
C．在研究分子间存在间隙的实验中，比较黄豆和芝麻混合前后的体积，根据体积减小得出分子之间有空隙，属于模拟实验，故C不符合题意；
D．酸碱反应有时不能直接观察，利用无色酚酞试液判断酸碱反应是否发生，采用的是转换法，故D符合题意。
故选AD。
（2）实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时，需要保持下落高度相同，改变物体质量，A、B两球下落高度相同，B球质量大于A球质量，故可验证猜想一。
（3）弹簧的形变程度反映了小球具有的重力势能的大小，比较A、B两球，下落高度相同，B球质量大于A球质量，发现B球处弹簧形变较大，说明猜想一正确；比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，发现C球处弹簧形变较大，说明猜想二正确。
（4）影响动能的因素是物体的质量和速度，研究物体的动能与速度的大小，需保持物体的质量不变，改变物体是速度，比较A、C两球，两球质量相同，C球下落高度大于A球，则两球速度不同，故可探究速度对动能大小的影响。
29．在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下：
①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙；
②选择材质相同的三个金属小球；
③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度；
④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③；
⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。
两种款式不同的金属球 金属小球下落高度A20cmB20cmC20cm
(1)本实验通过 比较小球间的重力势能的大小；
(2)款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是 ；
(3)据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为 ；
(4)小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由 。
【答案】(1)沙坑深度
(2)质量不同的乙款小球体积相同，能较好控制小球落地时与沙的接触面积
(3)m2＞m1＞m3
(4)见解析
【详解】（1）实验中运用转换法，通过金属小球在沙坑下陷的深度判断重力势能的大小。
（2）据图可知，乙球的体积相同，而甲球的体积不同，因此实验过程中为了控制小球落地时与沙的接触面积相同，选择乙球。
（3）据表可知，小球下落的高度相同，m2对应的沙坑深，m3对应的沙坑浅，说明m2小球的质量大，m3小球的质量小，即m2＞m1＞m3。
（4）不行，弹性海绵撞击后会回弹，不能准确测出撞击后的深度
30．模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。
[实验器材] ①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。
[实验步骤]
a.在水平轨道安装两个间距为s 的光电门；
b.将斜面轨道调整至高度 h1；
c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1 和光电门2 的时间为t1和
d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v，作为运动员落地速度；
e.依次将斜面轨道高度调整为h2 、h3 （h1请回答：
(1)实验中，计算小球平均速度 v的表达式是 ；
(2)若用 分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 ；
(3)从能量转化角度分析，跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 ；
(4)如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 。
【答案】(1)
(2)
(3)跳台高度越高，运动员的重力势能越大，最终转化获得的动能也越大
(4)流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大
【详解】（1）小球经过两个光门之间的距离为s，时间为，则小球平均速度v的表达式
（2）由“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”和可知，速度最大的是，即
（3）运动员的质量一定，跳台高度越高，运动员的重力势能越大，最终转化获得的动能也越大，所以落地速度越大。
（4）上方空气流速大、压强小，下方空气流速小，压强大，人体受到一个向上的升力，从而使运动员在空中滑行更远的距离。
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