《合理利用机械能》培优练习
1．某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（ ）
/
A．运动员在B点的动能大于在C点动能
B．从B点到C点绳的弹性势能增大
C．运动员重力大小大于F0
D．t0时刻运动员动能为0
2．（多选题）如图所示，将一木块放在弹簧上，用手压木块，弹簧被压缩。松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是（ ）
/
A．手压木块时，手对木块的压力与木块对手的支持力是相互作用力
B．弹簧恢复原状过程中，弹性势能不变
C．木块在没有离开弹簧前，所受弹力方向竖直向下
D．木块到达最高点时，只受到重力作用
3．小鹭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）实验时可通过观察同一滑块 来判断弹性势能的大小。
（2）比较如图（a）、（b）两个实验可以初步得出的结论是：弹簧发生的 ，具有的弹性势能就越大。
（3）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 。
/
4．某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2=m3，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是 （选填“转换法“或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的 有关。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为 能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
/
5．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。
（1）从同一高度由静止释放钢球，是为了让钢球到达水平面时 （选填“质量”速度”或“动能）相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与 的关系。
（2）该实验是通过观察 大小，来说明铁球对木块做功的多少。
（3）有同学将实验装置改成如图乙所示，用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系。
这个实验方案是 （选填“正确”或“错误”）的，因为压缩程度相同时，小球获得的动能 ，木块移动的距离 。
/
答案和解析
1．【解答】解：由题知，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点；
A、运动员从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以人的运动速度减小，动能减小，因此运动员在B点的动能大于在C点动能，故A正确；
B、从B点到C点过程中，绳子的长度越来越长，形变程度越来越大，则绳的弹性势能越来越大，故B正确；
C、由图乙可知，最后绳的弹力几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时弹力与重力平衡，由图象可知，运动员的重力小于F0，故C错误；
D、由图乙可知，t0时刻弹力最大，则绳子的弹性形变是最大的，所以运动员应达到了最低点，此时速度为零，动能最小为零，故D正确。
故选：C。
2．【解答】解：
A、手压木块时，手对木块的压力与木块对手的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，分别作用在木块和手上，是相互作用的力，故A正确；
B、弹簧恢复原状过程中，弹性形变的程度变小，弹性势能减小，故B错误；
C、木块在没有离开弹簧前，弹簧被压缩，所以木块受弹力方向竖直向上，故C错误；
D、木块上升到最高点时，受到重力作用，不受其它力的作用，故D正确。
故选：AD。
3．【解答】解：（1）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；
（2）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；
（3）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；
故答案为：（1）滑行上斜面的高度；（2）弹性形变量越大；（3）Ea＜Eb=Ec。
4．【解答】解：
（1）由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；
（2）由题知m1＜m2，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；
（3）当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；
（4）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h=4.9t2。
故答案为：（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h=4.9t2。
5．【解答】解：
（1）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系；
（2）实验中，是通过观察木块移动的距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小，这是转换法的运用；
（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
故答案为：（1）速度；质量；（2）木块移动的距离；（3）错误；相同；相同。
《合理利用机械能》基础练习
一、单选题
高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的（ ）
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 重力
跳伞运动员在空中匀速竖直下降过程中（ ）
A. 他的动能不断增大 B. 他受到的重力大于他受到的阻力 C. 他受到的合力为零 D. 他的机械能守恒
2017年4月20日19时41分35秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是（ ）
A. 机械能的总量不变 B. 机械能的总量变小 C. 动能不变 D. 重力势能变大
飞船返回舱在加速穿越稠密的大气层时，与空气剧烈摩擦，外部温度高达数千摄氏度，周围被火焰所包围，如图所示。下列关于返回舱在此过程中的能量分析，正确的是（ ）
A. 动能增加，重力势能不变 B. 动能不变，重力势能减少 C. 机械能的总量守恒 D. 机械能的总量减少
现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，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，此过程中，喷药无人机的（ ）
A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能减小、重力势能不变 C. 动能不变、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变
下列事例中，由弹性势能转化为动能的是（ ）
A. 风吹动树叶 B. 秋千从高处向低处摆动 C. 汽车沿盘山公路匀速前进 D. 拉弯的弓把箭射出
下列现象中，物体动能转化为势能的是（ ）
A. 秋千由最高处向最低处荡去 B. 张开的弓把箭水平射出去 C. 骑自行车匀速上坡 D. 腾空上升的礼花弹
跳水是我国体育运动强项之一，如图照片记录了运动员离开跳板向上运动的一个瞬间。关于运动员离开跳板向上运动至最高点的过程中，其能量的变化，下列说法中正确的是（ ）
A. 动能增加，重力势能增加 B. 动能不变，重力势能增加 C. 动能减少，重力势能增加 D. 重力势能减少，加机械能减少
如图所示，单摆中的小球在ABC间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（ ）
A. 小球在A、C处的势能最大 B. 小球在B处只受重力作用 C. 小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D. 小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止
掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。则实心球（ ）
A. 在?a?处重力势能最小 B. 在?b?处动能为零 C. 在?a、b、c?三处机械能相等 D. 在?d?处动能为零
用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（ ）
A. 速度变小，动能变大 B. 速度变小，动能变小 C. 速度变大，重力势能变小 D. 速度变大，重力势能变大
二、填空题
王刚同学乘电梯匀速上升的过程中，他的动能______，重力势能______（选填“变大、不变、变小”），此过程中是由______能转化成了电梯的______?能。
中国女排夺得2016年里约奥运会冠军，决赛中，朱婷精彩的扣球让人难忘，迎面飞来的球被她跳起击回，是因为手对球的作用力改变了球的______。球与手接触做减速运动过程中，发生形变，其动能转化为______能。球离开手后，由于______仍向前运动。
如图的情景主要表明了力能使物体发生______；当羽箭被射出后能在空中继续飞行，是因为羽箭具有保持______的性质；羽箭射入靶内对目标做功，是因为羽箭具有______。
小明站在匀速上升的观光电梯里，此时他的重力势能增大，动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；用吸尘器“吸”灰尘时，灰尘是由于空气流速越大，压强______的缘故被“吸”入吸尘器的。
答案和解析
1.【答案】B 【解析】
解：由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。 故选：B。 物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 本题主要考查我们对重力势能的掌握，了解其概念和影响因素，可顺利做出判断，难度不大。
2.【答案】C 【解析】
解： A、跳伞运动员在空中匀速下降过程中，质量不变、速度不变，其动能不变，故A错误； BC、跳伞运动员在空中匀速竖直下降，受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力； 因跳伞运动员在空中处于平衡状态，所以这两个力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力，其合力为0，故C正确，B错误； D、跳伞运动员在匀速下落过程中，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故D错误． 故选C． （1）物体在平衡力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态； （2）机械能=动能+势能．物体不发生弹性形变时，势能只考虑重力势能．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． 此题考查的是二力平衡、机械能的转化等知识．分析机械能转化问题时，要掌握影响动能、重力势能的因素．
3.【答案】D 【解析】
解： “天舟一号”飞船在加速升空的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；由“机械能=动能+重力势能”可知，飞船的机械能增大。 故选：D。 （1）分析火箭的动能、重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。 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。 （2）火箭升空过程中，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，所以机械能=动能+重力势能。从动能和重力势能大小的变化判断机械能的变化。 掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法，判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
4.【答案】D 【解析】
解：返回舱加速下降时，返回舱的质量不变，速度增大，动能增大，同时高度减小，重力势能减小； 返回舱和大气之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以该过程中，重力势能转化为动能和内能。 故选：D。 （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）机械能=动能+势能。在物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能。 知道并理解动能、重力势能的影响因素，并能准确的判断出机械能和内能的转化是解决该题的关键。
5.【答案】A 【解析】
解： 无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。 故选：A。 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 此题考查的是动能和重力势能影响因素的应用，是一道基础题。抓住质量变化是正确判断的前提。
6.【答案】D 【解析】
解： A、风吹树动，说明风具有动能，没有弹性势能和动能的转化，故A错误； B、秋千从高处向低处摆动，其质量不变，高度减小，重力势能减小，同时动能增加，即重力势能转化为动能的过程，故B错误； C、汽车沿盘山公路匀速前进，其动能不变，重力势能增大，机械能增大，即消耗燃料的内能，转化为机械能，故C错误； D、拉弯的弓具有弹性势能，将箭射出，即将弹性势能转化为动能，故D正确； 故选：D。 判断清楚下列选项中，各自消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能即可。 在能的转化过程中，一种形式的能转化为另一种形式的能时，一种形式的能减小，另一种形式的能增大。
7.【答案】D 【解析】
解：A、秋千由最高处向最低处荡去，所处高度降低，速度变大，重力势能转化为动能，不符合题意； B、张开的弓把箭水平射出去，弓的形变程度减小，箭的速度增加，弓的弹性势能转化为箭的动能，不符合题意； C、骑自行车匀速上坡时，虽所处高度增加，重力势能增加，但骑自行车的速度不变，动能不变，不符合题意； D、礼花弹腾空上升，所处高度增加，重力势能增加，速度减小动能减小，正是减小的动能转化为重力势能，符合题意； 故选：D。 动能转化为势能的选项应该具备动能减小（速度减小），重力势能增大（所处高度增大）或弹性势能增大（弹性形变程度变大）的条件。 能量转化的题目必定有一种能量减少，另一种能量增加。像本题中的C选项，虽有一种能量增加，但另一种能量不变，就不属于这两种能量之间的转化情况。
8.【答案】C 【解析】
解： 当运动员离开跳板向上运动到最高点的整个过程中，速度会越来越慢，说明运动员的动能在减小； 高度越来越高，所以运动员的重力势能越来越大，即动能不断转化为重力势能． 由于存在空气阻力，会损失一部分机械能，所以机械能总量减少． 综上所述，只有选项C说法正确． 故选C． 动能指物体由于运动而具有的能量，和物体运动的速度以及物体的质量有关； 重力势能指物体由于高度而具有的能量，和物体的质量以及所处的高度有关． 机械能等于动能与势能之和． 在解答机械能转化的问题时，是有规律可循的：在上升过程中都是动能转化成重力势能，在下降过程中都是重力势能转化成动能．
9.【答案】B 【解析】
解： A、小球的质量不变，在A、C处的高度最高，重力势能最大，故A正确； B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用，故B错误； C、小球由A到B过程中，不计阻力，机械能守恒，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故C正确； D、小球运动到C处时，处于静止状态，如果受到的外力全部消失，小球仍然会静止，故D正确。 故选：B。 （1）（3）根据影响动能、重力势能大小的因素分析； （2）根据小球的运动状态分析受力情况； （4）根据牛顿第一定律可知：当物体不受力或者受平衡力时，一定处于静止或者匀速直线运动状态。 本题通过单摆运动考查力和运动关系以及机械能转化，属于基础知识的考查，较简单。
10.【答案】C 【解析】
解： A、重力势能的大小与物体的质量和高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误； B、据图可知，球在b点时，在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不为零，故B错误； C、不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，所以实心球在a、b、c三处的机械能相等，故C正确； D、据图可知，球达到d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不为零，故D错误； 故选：C。 （1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大； （2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大； （3）不计空气阻力和摩擦力，即说明机械能是守恒的。 掌握动能、重力势能的影响因素，重力势能和动能的变化要从质量、高度和速度来分析，动能的变化看质量和速度的变化，重力势能的变化分析质量和高度的变化。不考虑空气阻力，机械能的总量不变。
11.【答案】C 【解析】
解：小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大；重力势能转化为动能。 故选：C。 （1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。 （2）重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。 （3）机械能等于动能和势能的和。 本题考查对动能、重力势能影响因素的认识和理解，属于一道基础题。
12.【答案】不变；变大；电；机械 【解析】
解：（1）王刚乘电梯匀速上升时，他的质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大． （2）电梯在工作时，消耗电能，获得机械能，因此是由电能转化成了电梯的机械能． 故答案为：不变；变大；电；机械． （1）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． （2）电梯工作时，将电能转化为机械能． 掌握动能、重力势能大小的影响因素，能判断动能和重力势能的变化，同时知道能量转化的判断，难度不大．
13.【答案】运动状态；弹性势；惯性 【解析】
解：迎面飞来的球被她跳起击回，是因为手对球的作用力改变了球的运动状态； 球与手接触做减速运动过程中，速度减小，动能减小，球的形变变大，弹性势能变大； 球离开手后，球由于具有惯性，仍向前运动。 故答案为：运动状态；弹性势；惯性。 力可以改变物体的运动状态；动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关；一切物体都具有保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质，这种性质叫惯性。 本题考查了惯性、力的作用效果、动能和重力势能的影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
14.【答案】形变；原有运动状态；能量 【解析】
解：由图可知图弓被拉弯，说明力改变了物体的形状；羽毛箭被射出后能够继续飞行，是羽毛箭由于具有惯性，继续保持原有的运动状态；羽箭射入靶内对目标做功，是因为羽箭具有能量． 故答案为：形变；原有运动状态；能量． 力的作用效果有两个：一是力可以改变物体的形状；二是力可以改变物体的运动状态（包括物体的运动方向和运动速度）；惯性是物体保持原有状态不变的性质，一切物体都有惯性；物体能够对外做功，说明物体具有能量． 此题主要考查的知识点有三个：一是力的作用效果--力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态．二是惯性是物体保持原有状态不变的性质，一切物体都有惯性；三是能量的转化机械能转化为内能．
15.【答案】不变；越小 【解析】
解：小明站在匀速上升的观光电梯里，他的速度和质量都不变，故动能不变； 用吸尘器“吸”灰尘时，吸尘器内空气流速越大、压强越小，吸尘器外的空气流速小、压强大，在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中。 故答案为为：不变；越小。 影响动能大小的因素是物体的质量和速度；液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。 此题考查流体压强和流速的关系、动能的大小，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
《合理利用机械能》提高练习
一、单选题
关于正在匀速上升的气球，下列说法正确的是（ ）
A. 动能增加，势能减少，机械能的总量保持不变 B. 动能不变，势能减少，机械能的总量保持不变 C. 动能不变，势能增加，机械能的总量增加 D. 动能、势能、机械能都不变
如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动。B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的机械能总量逐渐变小 B. 小球运动状态保持不变 C. 小球的动能全部转化为重力势能 D. 绳的拉力对小球做了功
小明乘商场的自动扶梯匀速上升的过程中，小明的能量变化关系是（ ）
A. 动能转化为重力势能，机械能不变 B. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 C. 重力势能转化为动能，机械能增大 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变
我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗北斗导航卫星，它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，在大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星的运行下列说法正确的是（ ）
A. 卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大 B. 卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能减小，速度减小 C. 卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度增大 D. 卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度减小
如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离。下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A. 钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性 B. 木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多 C. 钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大 D. 木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持
2014年5月，云南省盈江县发生地震，地震后运送救灾物资的飞机队灾区空投物品，物品在空中匀速下落的过程中，其动能、重力势能、机械能的变化情况是（ ） A. 动能变大，重力势能变大，机械变大 B. 动能变小，重力势能变小，机械变小 C. 动能不变，重力势能变小，机械变小 D. 动能不变，重力势能变大，机械变大
如图所示，小明分别沿两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端，在此过程中（ ）
A. 机械能不守恒 B. 重力做功不相等 C. 重力势能的改变量相同 D. 到达底端时的动能不相等
二、填空题
我市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为______ J，重力势能转化为______ 能，如果不考虑空气阻力，则机械能______ （填“不变”、“增大”或“减小”）。
一架执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能逐渐______，重力势能逐渐______，机械能逐渐______；上述过程中飞机的动能和重力势能之间______（选填“有”或“没有”）相互转化。
滚摆从图的位置1静止释放，下降到最低点位置2，再上升到达最高点3，动能最大的是位置______、机械能最大的是位置______。（填写位置序号）
答案和解析
1.【答案】C 【解析】
解：正在空中匀速上升的气球，质量不变，速度不变，动能不变．高度不断增大，重力势能增大．由于机械能等于动能与势能之和，故此时的机械能增加． 故选C． 匀速上升的气球没有发生弹性形变，势能只考虑重力势能，从动能和重力势能大小的影响因素考虑． （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）机械能等于动能与势能之和． 掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，根据影响因素能判断动能、重力势能、弹性势能的变化．
2.【答案】A 【解析】
解： AC、小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能。由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能；故A正确，C错误； B、小球摆动过程中运动方向不断变化，速度不断变化，也就是运动状态在变化；故B错误； D、细绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以细绳的拉力对小球不做功；故D错误。 故选：A。 ①物体的运动状态包括速度和方向两个方面； ②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能； ③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离。 此题考查了动能与势能的转化及运动状态的改变。需要清楚的是，不考虑空气阻力，机械能是守恒的；由于克服空气阻力，机械能总量是减少的。
3.【答案】B 【解析】
解：小明乘商场的自动扶梯上升过程中，小明的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B正确，D错误。 此过程中，动能不变，动能没有和重力势能相互转化，故AC错误； 故选：B。 （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。 （3）机械能=动能+势能，物体没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，只考虑重力势能和动能。 掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能大小的影响因素。掌握各种形式能的变化。
4.【答案】A 【解析】
解： AB、卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误； CD、卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，故CD错误。 故选：A。 影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。 根据动能、重力势能影响因素的情况得出动能和重力势能的大小情况。再根据能量变化的规律：减小的能量转化为增大的能量得出答案。 掌握动能、势能大小的影响因素，掌握动能、势能的大小变化情况。同时知道卫星在绕地球运动时，没有任何物质和卫星摩擦，机械能没有消耗，机械能是守恒的。
5.【答案】B 【解析】
解： A、钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性。故A错误； B、根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多。故B正确； C、钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少。故C错误； D、木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持。故D错误。 故选：B。 （1）钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用； （2）根据W=Fs分析解答； （3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。 （4）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。 此题考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系，涉及到的知识点较多，综合性较强，要求学生具有扎实的力学基础。
6.【答案】C 【解析】
解：物品在空中匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度不断减小，重力势能减小；机械能为动能和势能之和，所以机械能变小． 故ABD错误，C正确． 故选C． 影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析． 此题考查动能和势能的大小变化，掌握影响动能、重力势能大小的影响因素是解题的关键．
7.【答案】C 【解析】
解：A、光滑滑梯，说明没有摩擦力做功，所以小明分别沿两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端的过程中机械能守恒．故A错误； B、高度相同，说明小明两次在重力的方向上通过的垂直距离相等，重力一定，所以根据W=Gh可知，重力做功相等．故B错误； C、影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，小明分别沿两个光滑滑梯从同一高度由静止下滑到底端的过程中质量不变，变化的高度相同，由于没有克服摩擦力做功，所以重力势能的改变量相同．故C正确； D、影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，小明两次下滑前，动能均为零，重力势能相等，下滑到底端的时，由于没有克服摩擦力做功，全部重力势能都转化成了动能，所以到达底端时的动能相等．故D错误． 故选C． （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）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒． 此题考查动能和势能的转化与守恒，解答此类题目的关键是掌握影响动能大小的影响因素，并明白不计空气阻力（或摩擦阻力）时，机械能没有转化为内能，机械能守恒．
8.【答案】150；动；不变 【解析】
解：重力做功：W=Gh=500N×0.3m=150J； 学生从最高点到落地点的过程中，质量不变，所处高度减小，重力势能减小；质量不变、速度下落增大，动能增大，是重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，大小不变． 故答案为：150，动，不变． 知道人受到的重力和在重力方向上移动的距离，利用W=Gh求重力做功大小； 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． 不计空气阻力时，物体自由下落时，重力势能转化为动能，机械能守恒． 本题考查了学生对功的公式、重力势能和动能相互转化的了解与掌握，确定人在重力方向上移动的距离、人高度和速度的变化是本题的关键．
9.【答案】减小；减小；减小；没有 【解析】
解：执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”的过程中，飞机的质量在减少；在速度不变时，质量减少，则动能减小；在高度不变时，质量减小，则重力势能减小，所以机械能减小；故此时动能和势能都是减小的，所以没有动能和重力势能之间的转化。 故答案为：减小；减小；减小；没有。 （1）动能是指物体由于运动而具有的能量，动能的大小和物体的质量、运动速度大小有关，质量越大、运动速度越大，物体的动能越大； （2）重力势能是指物体由于被举高而具有的能量，重力势能的大小和物体的质量、被举得高度有关，质量越大、高度越高。物体的重力势能越大； （3）动能和势能统称为机械能。 在分析动能和重力势能的变化时，同学们往往考虑到速度、高度的变化，而忽略质量的变化，这是学生最容易出错的地方。
10.【答案】2；1 【解析】
解：滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，故滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆旋转着下降，越转越快，到最低点时滚摆转而上升，直到回到接近原来的位置；滚摆在最高点位置时重力势能最大，动能为0，在最低点时动能最大；开始释放的位置最高，所以图示三个位置中位置1?的重力势能最大，动能为零，机械能最大；到最低点2时，重力势能全部转化为动能，故动能最大；由于有摩擦做功故上升的过程中机械能减小，导致不能回到最高点，故3点的机械能最小，1点机械能最大． 故答案为：2；1． 解决此题的关键是要知道物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大． 解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况．
