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8. (2024,成都)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。图11-4-7是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列说法正确的是(
A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
C
)。A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
答案
8. C 【解析】助跑过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大;高度不变,运动员的重力势能不变,机械能是动能与势能之和,因此机械能增大,选项A、B错误;起跳后的上升过程中,运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,选项C正确;越过横杆后的下降过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大,选项D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确动能、重力势能和机械能的影响因素：动能大小与物体的质量和速度有关（质量越大、速度越大，动能越大）；重力势能大小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）；机械能是动能与重力势能的总和。接下来逐个分析选项：
1. 助跑过程：运动员质量不变，速度逐渐增大，动能增大；高度不变，重力势能不变，机械能（动能+势能）增大，因此A、B选项错误。
2. 起跳后上升过程：运动员质量不变，高度不断增大，重力势能增大，C选项正确。
3. 越过横杆后下降过程：运动员质量不变，速度逐渐增大，动能增大，D选项错误。
【解析】
助跑过程中，运动员的质量不变，速度增大，因此运动员的动能增大；高度不变，运动员的重力势能不变，机械能是动能与势能之和，因此机械能增大，选项A、B错误；起跳后的上升过程中，运动员的质量不变，高度增大，重力势能增大，选项C正确；越过横杆后的下降过程中，运动员的质量不变，速度增大，因此运动员的动能增大，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能的影响因素；重力势能的影响因素；机械能的组成
【点评】
本题结合跳高运动的实际场景，考查动能、重力势能及机械能的变化判断，核心是掌握各能量的影响因素，通过分析运动过程中速度、高度的变化来判断能量的变化，属于基础概念应用题，注重物理知识与生活实际的结合。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需明确动能、重力势能和机械能的影响因素：动能大小与物体的质量和速度有关（质量越大、速度越大，动能越大）；重力势能大小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）；机械能是动能与重力势能的总和。接下来逐个分析选项：
1. 助跑过程：运动员质量不变，速度逐渐增大，动能增大；高度不变，重力势能不变，机械能（动能+势能）增大，因此A、B选项错误。
2. 起跳后上升过程：运动员质量不变，高度不断增大，重力势能增大，C选项正确。
3. 越过横杆后下降过程：运动员质量不变，速度逐渐增大，动能增大，D选项错误。
【解析】
助跑过程中，运动员的质量不变，速度增大，因此运动员的动能增大；高度不变，运动员的重力势能不变，机械能是动能与势能之和，因此机械能增大，选项A、B错误；起跳后的上升过程中，运动员的质量不变，高度增大，重力势能增大，选项C正确；越过横杆后的下降过程中，运动员的质量不变，速度增大，因此运动员的动能增大，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能的影响因素；重力势能的影响因素；机械能的组成
【点评】
本题结合跳高运动的实际场景，考查动能、重力势能及机械能的变化判断，核心是掌握各能量的影响因素，通过分析运动过程中速度、高度的变化来判断能量的变化，属于基础概念应用题，注重物理知识与生活实际的结合。
【难度系数】
0.8
9. 在图11-4-8所示的四个过程中,小球的动能转化为势能的是(
小球从B点摆到C点 小球沿斜面自由滚下 小球在水平面内做圆周运动 小球在空中自由下落
A
B
C D
A
)。小球从B点摆到C点 小球沿斜面自由滚下 小球在水平面内做圆周运动 小球在空中自由下落
A
B
C D
答案
9. A 【解析】小球从B点摆到C点过程中,动能减小,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能;小球沿斜面自由滚下过程中,重力势能转化为动能;小球在水平面内做圆周运动过程中,高度不变,重力势能不变,没有动能与重力势能之间的转化;小球在空中自由下落,重力势能转化为动能。故选项A正确。
解析
【分析】
要判断动能转化为势能的过程，需先明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量、速度有关，速度越小，动能越小；重力势能与物体的质量、高度有关，高度越高，重力势能越大。我们需要逐个分析选项，找出动能减小、势能增大的过程，即动能转化为势能的过程。
【解析】
选项A：小球从B点摆到C点时，小球的速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，此过程是动能转化为重力势能，符合题意。
选项B：小球沿斜面自由滚下时，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，此过程是重力势能转化为动能，不符合题意。
选项C：小球在水平面内做圆周运动时，高度不变，重力势能不变，且速度大小不变（忽略摩擦），动能也不变，不存在动能与势能的转化，不符合题意。
选项D：小球在空中自由下落时，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，此过程是重力势能转化为动能，不符合题意。
综上，只有选项A符合动能转化为势能的要求。
【答案】
A
【知识点】
动能与势能的转化；动能的影响因素；重力势能的影响因素
【点评】
本题重点考查动能和势能的转化判断，解题的核心是抓住“动能看速度、重力势能看高度”的规律，通过分析物体速度和高度的变化，确定动能与势能的转化方向，属于基础题型，需要熟练掌握能量转化的判断方法。
【难度系数】
0.75
要判断动能转化为势能的过程，需先明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量、速度有关，速度越小，动能越小；重力势能与物体的质量、高度有关，高度越高，重力势能越大。我们需要逐个分析选项，找出动能减小、势能增大的过程，即动能转化为势能的过程。
【解析】
选项A：小球从B点摆到C点时，小球的速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，此过程是动能转化为重力势能，符合题意。
选项B：小球沿斜面自由滚下时，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，此过程是重力势能转化为动能，不符合题意。
选项C：小球在水平面内做圆周运动时，高度不变，重力势能不变，且速度大小不变（忽略摩擦），动能也不变，不存在动能与势能的转化，不符合题意。
选项D：小球在空中自由下落时，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，此过程是重力势能转化为动能，不符合题意。
综上，只有选项A符合动能转化为势能的要求。
【答案】
A
【知识点】
动能与势能的转化；动能的影响因素；重力势能的影响因素
【点评】
本题重点考查动能和势能的转化判断，解题的核心是抓住“动能看速度、重力势能看高度”的规律，通过分析物体速度和高度的变化，确定动能与势能的转化方向，属于基础题型，需要熟练掌握能量转化的判断方法。
【难度系数】
0.75
10. (2025,河北)图11-4-9为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是(
A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D.水沿自流排水河自动向下流动时,重力势能转化为动能
D
)。A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D.水沿自流排水河自动向下流动时,重力势能转化为动能
答案
10. D 【解析】水从下水库被抽到上水库,质量不变,高度增大,重力势能增大;物料运输车沿盘山路行驶,质量不变,速度增大时,动能增大;放水发电时,水由上水库至下水库,由于摩擦力,机械能减小;水沿自流排水河自动向下流动时,质量不变,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能。故选项D正确。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确动能、重力势能的影响因素，以及机械能转化和变化的判断方法，再逐个分析选项：
1. 分析选项A：重力势能与质量和高度有关，水从下水库被抽到上水库，质量不变、高度增大，重力势能应增大，故A错误。
2. 分析选项B：动能与质量和速度有关，运输车沿盘山路行驶时质量不变，速度增大则动能增大，故B错误。
3. 分析选项C：放水发电时，水流动过程中会受摩擦力等阻力，部分机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误。
4. 分析选项D：水沿自流排水河向下流动时，质量不变、高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，该过程是重力势能转化为动能，故D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：水从下水库被抽到上水库，水的质量不变，高度增大，根据重力势能的影响因素（质量越大、高度越高，重力势能越大），可知水的重力势能增大，故A错误。
B选项：物料运输车沿盘山路行驶，质量不变，速度增大时，根据动能的影响因素（质量越大、速度越大，动能越大），可知运输车的动能增大，故B错误。
C选项：放水发电时，水由上水库至下水库，水在流动过程中会受到摩擦力等阻力的作用，一部分机械能会转化为内能，所以水的机械能减小，故C错误。
D选项：水沿自流排水河自动向下流动时，水的质量不变，高度减小，重力势能减小；同时速度增大，动能增大，该过程中重力势能转化为动能，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力势能的影响因素、动能的影响因素、机械能的转化
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景，考查了动能、重力势能的影响因素以及机械能的转化与变化，要求学生熟练掌握能量相关基础知识，并能结合实际情境分析判断。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先明确动能、重力势能的影响因素，以及机械能转化和变化的判断方法，再逐个分析选项：
1. 分析选项A：重力势能与质量和高度有关，水从下水库被抽到上水库，质量不变、高度增大，重力势能应增大，故A错误。
2. 分析选项B：动能与质量和速度有关，运输车沿盘山路行驶时质量不变，速度增大则动能增大，故B错误。
3. 分析选项C：放水发电时，水流动过程中会受摩擦力等阻力，部分机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误。
4. 分析选项D：水沿自流排水河向下流动时，质量不变、高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，该过程是重力势能转化为动能，故D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：水从下水库被抽到上水库，水的质量不变，高度增大，根据重力势能的影响因素（质量越大、高度越高，重力势能越大），可知水的重力势能增大，故A错误。
B选项：物料运输车沿盘山路行驶，质量不变，速度增大时，根据动能的影响因素（质量越大、速度越大，动能越大），可知运输车的动能增大，故B错误。
C选项：放水发电时，水由上水库至下水库，水在流动过程中会受到摩擦力等阻力的作用，一部分机械能会转化为内能，所以水的机械能减小，故C错误。
D选项：水沿自流排水河自动向下流动时，水的质量不变，高度减小，重力势能减小；同时速度增大，动能增大，该过程中重力势能转化为动能，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力势能的影响因素、动能的影响因素、机械能的转化
【点评】
本题结合抽水蓄能电站的实际场景，考查了动能、重力势能的影响因素以及机械能的转化与变化，要求学生熟练掌握能量相关基础知识，并能结合实际情境分析判断。
【难度系数】
0.6
11. (2024,达州)如图11-4-10所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力
不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)；匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力向上
(选填“向上”或“向下”)；匀速下滑时小明的机械能减小
(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案
11. 不变 向上 减小 【解析】小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力不变;小明匀速上爬过程中,小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上;匀速下滑时,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小。
解析
【分析】
我们可以分三个问题依次分析：
1. 双脚离地静止时：小明处于平衡状态，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等。因为重力大小不变，所以不管手握得多紧，摩擦力大小都等于重力，保持不变。
2. 匀速上爬过程：小明仍处于平衡状态，重力方向竖直向下，为了平衡重力，摩擦力方向必须竖直向上。
3. 匀速下滑时：机械能包括动能和势能，匀速下滑时质量不变、速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小，所以机械能（动能+势能）减小。
【解析】
1. 双脚离地静止时，小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者是一对平衡力，大小相等。由于小明的重力大小不变，所以手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力不变；
2. 匀速上爬过程中，小明处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，因此摩擦力方向竖直向上；
3. 匀速下滑时，小明的质量不变、速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小。因为机械能等于动能与重力势能之和，所以小明的机械能减小。
【答案】
不变；向上；减小
【知识点】
二力平衡的应用；摩擦力方向判断；机械能的变化判断
【点评】
本题结合爬杆的实际情景，考查了二力平衡、摩擦力方向以及机械能变化的相关知识，需要结合物体的平衡状态分析力的关系，同时明确影响动能和重力势能的因素，属于基础题，注重对物理知识在实际生活中应用的考查。
【难度系数】
0.8
我们可以分三个问题依次分析：
1. 双脚离地静止时：小明处于平衡状态，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等。因为重力大小不变，所以不管手握得多紧，摩擦力大小都等于重力，保持不变。
2. 匀速上爬过程：小明仍处于平衡状态，重力方向竖直向下，为了平衡重力，摩擦力方向必须竖直向上。
3. 匀速下滑时：机械能包括动能和势能，匀速下滑时质量不变、速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小，所以机械能（动能+势能）减小。
【解析】
1. 双脚离地静止时，小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者是一对平衡力，大小相等。由于小明的重力大小不变，所以手握得越紧，小明与杆之间的摩擦力不变；
2. 匀速上爬过程中，小明处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，因此摩擦力方向竖直向上；
3. 匀速下滑时，小明的质量不变、速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小。因为机械能等于动能与重力势能之和，所以小明的机械能减小。
【答案】
不变；向上；减小
【知识点】
二力平衡的应用；摩擦力方向判断；机械能的变化判断
【点评】
本题结合爬杆的实际情景，考查了二力平衡、摩擦力方向以及机械能变化的相关知识，需要结合物体的平衡状态分析力的关系，同时明确影响动能和重力势能的因素，属于基础题，注重对物理知识在实际生活中应用的考查。
【难度系数】
0.8
12. 如图11-4-11所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将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。做好后将它从不太陡的斜面滚下,则观察到的现象是
罐子从斜面滚下后又返回
,产生此现象的原因是重力势能、动能与弹性势能的相互转化
。答案
12. 罐子从斜面滚下后又返回 重力势能、动能与弹性势能的相互转化 【解析】罐子从不太陡的斜面上滚下,从最高处滚下时,罐子先由慢到快、后由快到慢滚到最低点,上面一段滚动主要是重力势能减小,罐子的动能和橡皮筋的弹性势能增加;下面一段滚动主要是重力势能和罐子的动能减小,橡皮筋的弹性势能增加;罐子在斜面上滚到最低处时,橡皮筋形变到最大程度,具有较大的弹性势能。在橡皮筋恢复的过程中,罐子会由斜面底部自动滚上去。从最低处滚上时,罐子先由慢到快、后由快到慢滚到最高点,下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能和重力势能增加;上面一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和罐子的动能减小,重力势能增加。
解析
【分析】
首先思考罐子滚动过程中的能量变化：当罐子从斜面滚下时，初始具有重力势能，滚动过程中重力势能逐步转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能；到达最低点时，橡皮筋弹性形变达到最大，弹性势能最大。随后橡皮筋恢复形变，弹性势能又转化为罐子的动能和重力势能，推动罐子沿斜面向上运动，由此可推断出罐子会出现滚下后又返回的现象，我们需要明确各阶段的能量转化形式来解释该现象。
【解析】
罐子从不太陡的斜面上滚下时：
1. 从最高处到最低点的过程：
上半段滚动：重力势能减小，罐子的动能和橡皮筋的弹性势能增加；
下半段滚动：重力势能和罐子的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；
到达最低点时，橡皮筋形变程度最大，具有较大的弹性势能。
2. 从最低点向斜面高处滚动的过程：
下半段向上滚动：橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能和重力势能增加；
上半段向上滚动：橡皮筋的弹性势能和罐子的动能减小，重力势能增加；
在这一过程中，重力势能、动能与弹性势能不断相互转化，最终罐子会从斜面底部自动滚上去，因此能观察到罐子从斜面滚下后又返回的现象。
【答案】
罐子从斜面滚下后又返回；重力势能、动能与弹性势能的相互转化
【知识点】
机械能的相互转化；弹性势能的变化
【点评】
本题借助趣味实验考查不同形式机械能的转化规律，需要结合物体运动状态和弹性形变的变化，分析各阶段的能量转化情况，有助于加深对机械能转化概念的理解与应用。
【难度系数】
0.6
首先思考罐子滚动过程中的能量变化：当罐子从斜面滚下时，初始具有重力势能，滚动过程中重力势能逐步转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能；到达最低点时，橡皮筋弹性形变达到最大，弹性势能最大。随后橡皮筋恢复形变，弹性势能又转化为罐子的动能和重力势能，推动罐子沿斜面向上运动，由此可推断出罐子会出现滚下后又返回的现象，我们需要明确各阶段的能量转化形式来解释该现象。
【解析】
罐子从不太陡的斜面上滚下时：
1. 从最高处到最低点的过程：
上半段滚动：重力势能减小，罐子的动能和橡皮筋的弹性势能增加；
下半段滚动：重力势能和罐子的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；
到达最低点时，橡皮筋形变程度最大，具有较大的弹性势能。
2. 从最低点向斜面高处滚动的过程：
下半段向上滚动：橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能和重力势能增加；
上半段向上滚动：橡皮筋的弹性势能和罐子的动能减小，重力势能增加；
在这一过程中，重力势能、动能与弹性势能不断相互转化，最终罐子会从斜面底部自动滚上去，因此能观察到罐子从斜面滚下后又返回的现象。
【答案】
罐子从斜面滚下后又返回；重力势能、动能与弹性势能的相互转化
【知识点】
机械能的相互转化；弹性势能的变化
【点评】
本题借助趣味实验考查不同形式机械能的转化规律，需要结合物体运动状态和弹性形变的变化，分析各阶段的能量转化情况，有助于加深对机械能转化概念的理解与应用。
【难度系数】
0.6
