7. (2025南京雨花台区三模).如图12-1-12甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机,如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,如图乙所示。若不计空气阻力,则下列说法正确的是(

A.a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
B.b球到达最高点时,重力势能最大,动能为0
C.a、b两球在最高点时机械能相等
D.三个球到达乒乓球台的速度大小关系为$v_a > v_b > v_c$
C
)A.a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
B.b球到达最高点时,重力势能最大,动能为0
C.a、b两球在最高点时机械能相等
D.三个球到达乒乓球台的速度大小关系为$v_a > v_b > v_c$
答案
7. C
解析
【分析】
本题考查抛体运动与机械能守恒的知识。解题思路:首先明确不计空气阻力时,抛体运动只有重力做功,机械能守恒;再结合动能、重力势能的影响因素,以及斜抛运动的速度特点,逐一分析选项。
【解析】
不计空气阻力时,三个球运动过程中只有重力做功,机械能守恒(机械能=动能+重力势能)。
选项A:a球上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增大,故A错误。
选项B:b球做斜抛运动,到达最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,因此动能不为0,故B错误。
选项C:三个球初始时高度相同、初速度大小相同,质量相同,初始机械能相等;因机械能守恒,a、b在最高点的机械能等于初始机械能,故二者机械能相等,C正确。
选项D:三个球初始机械能相等,到达乒乓球台时高度相同,重力势能相同,根据机械能守恒可知动能相同,质量相同则速度大小相等,即$v_a = v_b = v_c$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、动能与势能转化、抛体运动
【点评】
本题结合实际发球场景考查机械能守恒的应用,需注意斜抛运动最高点仍有水平速度,易错点是误将斜抛最高点的动能视为0,整体属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查抛体运动与机械能守恒的知识。解题思路:首先明确不计空气阻力时,抛体运动只有重力做功,机械能守恒;再结合动能、重力势能的影响因素,以及斜抛运动的速度特点,逐一分析选项。
【解析】
不计空气阻力时,三个球运动过程中只有重力做功,机械能守恒(机械能=动能+重力势能)。
选项A:a球上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增大,故A错误。
选项B:b球做斜抛运动,到达最高点时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,因此动能不为0,故B错误。
选项C:三个球初始时高度相同、初速度大小相同,质量相同,初始机械能相等;因机械能守恒,a、b在最高点的机械能等于初始机械能,故二者机械能相等,C正确。
选项D:三个球初始机械能相等,到达乒乓球台时高度相同,重力势能相同,根据机械能守恒可知动能相同,质量相同则速度大小相等,即$v_a = v_b = v_c$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒、动能与势能转化、抛体运动
【点评】
本题结合实际发球场景考查机械能守恒的应用,需注意斜抛运动最高点仍有水平速度,易错点是误将斜抛最高点的动能视为0,整体属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
8.(教材变式题)(2024无锡新吴区校级期中)如图12-1-13甲所示为一个“魔罐”,图乙为其截面示意图。如图丙所示,小明将该罐子从斜面A点由静止释放,罐子滚到水平面D点停止,然后自动返回,再滚上斜面的B点,停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上,下列说法正确的是 (

A.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
B.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子也能自动返回滚上斜面
D.第一次向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
B
)A.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
B.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子也能自动返回滚上斜面
D.第一次向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
答案
8. B
解析
【分析】
要解决本题,需明确“魔罐”滚动过程中能量的转化规律:罐内有橡皮筋和小铁块,滚动时橡皮筋会发生形变,存在弹性势能的转化,且运动过程中受摩擦力,机械能会因损耗而减少。逐一分析各选项:
1. 选项A:罐子从A点到C点,重力势能不仅转化为动能,还会使橡皮筋发生形变,转化为弹性势能,并非只转化为动能,故A错误;
2. 选项B:A点位置最高,罐子的重力势能最大;罐子滚到D点时,橡皮筋的形变程度最大,弹性势能最大,故B正确;
3. 选项C:若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子滚到C点后,动能会因摩擦力消耗,无法转化为弹性势能,不能自动返回滚上斜面,故C错误;
4. 选项D:罐子从C点到B点的过程中,需要克服摩擦力做功,机械能不断损耗,因此C点的机械能大于B点的机械能,故D错误。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:罐子从A到C,滚动时罐内橡皮筋发生形变,重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能,并非只转化为动能,A错误;
B选项:A点高度最高,罐子的重力势能最大;罐子在D点时,橡皮筋形变最大,弹性势能最大,B正确;
C选项:若无橡皮筋和小铁块,罐子滚到C点后,动能因摩擦力消耗,无法转化为弹性势能,不能自动返回,C错误;
D选项:罐子从C到B,需克服摩擦力做功,机械能减少,故C点机械能大于B点,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题结合“魔罐”的实际场景,考查机械能的转化规律,需注意罐内橡皮筋的弹性势能转化,以及摩擦力对机械能的损耗,是对基础知识点的灵活应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确“魔罐”滚动过程中能量的转化规律:罐内有橡皮筋和小铁块,滚动时橡皮筋会发生形变,存在弹性势能的转化,且运动过程中受摩擦力,机械能会因损耗而减少。逐一分析各选项:
1. 选项A:罐子从A点到C点,重力势能不仅转化为动能,还会使橡皮筋发生形变,转化为弹性势能,并非只转化为动能,故A错误;
2. 选项B:A点位置最高,罐子的重力势能最大;罐子滚到D点时,橡皮筋的形变程度最大,弹性势能最大,故B正确;
3. 选项C:若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子滚到C点后,动能会因摩擦力消耗,无法转化为弹性势能,不能自动返回滚上斜面,故C错误;
4. 选项D:罐子从C点到B点的过程中,需要克服摩擦力做功,机械能不断损耗,因此C点的机械能大于B点的机械能,故D错误。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:罐子从A到C,滚动时罐内橡皮筋发生形变,重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能,并非只转化为动能,A错误;
B选项:A点高度最高,罐子的重力势能最大;罐子在D点时,橡皮筋形变最大,弹性势能最大,B正确;
C选项:若无橡皮筋和小铁块,罐子滚到C点后,动能因摩擦力消耗,无法转化为弹性势能,不能自动返回,C错误;
D选项:罐子从C到B,需克服摩擦力做功,机械能减少,故C点机械能大于B点,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题结合“魔罐”的实际场景,考查机械能的转化规律,需注意罐内橡皮筋的弹性势能转化,以及摩擦力对机械能的损耗,是对基础知识点的灵活应用。
【难度系数】
0.5
9.(2025无锡一模)蹦极是一种具有刺激性的运动项目。如图
所示,某次蹦极时,人从蹦极台跳下,到A点时弹性绳刚好绷直,人继续下落到最低点B。若不考虑空气阻力,
下列关于人在下降过程中能量分析的说法,
正确的是(
A.到达A点前,人的重力势能全部转化为动能
B.到达A点时,弹性绳的弹性势能最小,人的动能最大
C.从A点运动到B点过程中,人的机械能守恒
D.从A点运动到B点过程中,人的重力势能全部转化为弹性势能
下列关于人在下降过程中能量分析的说法,
正确的是(
A
)A.到达A点前,人的重力势能全部转化为动能
B.到达A点时,弹性绳的弹性势能最小,人的动能最大
C.从A点运动到B点过程中,人的机械能守恒
D.从A点运动到B点过程中,人的重力势能全部转化为弹性势能
答案
9. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确蹦极过程中不同阶段的能量转化规律:到达A点前,弹性绳未绷直,无弹性势能,人的重力势能减少,全部转化为动能;从A点到B点,弹性绳逐渐伸长,弹性势能增加,此过程中重力势能、动能会转化为弹性势能,且动能先增大(弹力小于重力时加速)后减小(弹力大于重力时减速),到B点动能为0。需逐一分析选项描述是否符合能量转化逻辑。
【解析】
选项A:到达A点前,弹性绳未绷直,不产生弹性势能,且不考虑空气阻力,人的重力势能全部转化为动能,该说法正确。
选项B:到达A点时,弹性绳刚绷直,弹性势能最小,但此时人的动能并非最大;从A点继续下落时,弹力小于重力,人仍在加速,动能会继续增大,直到弹力等于重力时动能才最大,故B错误。
选项C:从A点运动到B点过程中,弹性绳的弹性势能不断增加,人的机械能(动能+重力势能)会转化为弹性势能,因此人的机械能不守恒,C错误。
选项D:从A点运动到B点过程中,人的重力势能和动能都在转化为弹性势能(到B点动能为0),并非只有重力势能转化为弹性势能,D错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、动能与势能转化、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极运动考查能量转化知识,需明确不同阶段的受力特点和能量变化,易错点在于混淆动能最大的位置及机械能守恒的条件,需仔细分析各能量的变化情况。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确蹦极过程中不同阶段的能量转化规律:到达A点前,弹性绳未绷直,无弹性势能,人的重力势能减少,全部转化为动能;从A点到B点,弹性绳逐渐伸长,弹性势能增加,此过程中重力势能、动能会转化为弹性势能,且动能先增大(弹力小于重力时加速)后减小(弹力大于重力时减速),到B点动能为0。需逐一分析选项描述是否符合能量转化逻辑。
【解析】
选项A:到达A点前,弹性绳未绷直,不产生弹性势能,且不考虑空气阻力,人的重力势能全部转化为动能,该说法正确。
选项B:到达A点时,弹性绳刚绷直,弹性势能最小,但此时人的动能并非最大;从A点继续下落时,弹力小于重力,人仍在加速,动能会继续增大,直到弹力等于重力时动能才最大,故B错误。
选项C:从A点运动到B点过程中,弹性绳的弹性势能不断增加,人的机械能(动能+重力势能)会转化为弹性势能,因此人的机械能不守恒,C错误。
选项D:从A点运动到B点过程中,人的重力势能和动能都在转化为弹性势能(到B点动能为0),并非只有重力势能转化为弹性势能,D错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、动能与势能转化、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极运动考查能量转化知识,需明确不同阶段的受力特点和能量变化,易错点在于混淆动能最大的位置及机械能守恒的条件,需仔细分析各能量的变化情况。
【难度系数】
0.5
10. (2024无锡二模)如图12-1-15所示,一位同学设想利用升降台让球越弹越高。不计碰撞中能量的损耗,将球从 M 点竖直向下以某速度抛出,球经静止在位置 a 的台面反弹后到达的最高点为 N(图中未标出),球离开台面后反弹上升的过程中
动
能转化为重力势
能;球从 N 点下降时,台面已升至位置 b 并保持静止,则经位置 b 的台面再次反弹后,球到达的最高点 P不可能
(选填“可能”或“不可能”)比 N 高。答案
10. 动 重力势 不可能
解析
【分析】
首先分析球离开台面后上升过程的能量转化:球上升时,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,因此是动能转化为重力势能。其次分析最高点P和N的高度关系:题目说明不计碰撞中能量损耗,球在运动过程中机械能守恒(只有重力和弹力做功,机械能总量不变)。球从M抛出经a台面反弹到最高点N时,机械能等于反弹后的机械能;当球从N下降到位置b的台面再次反弹时,由于能量无损耗,反弹后的机械能等于N点的机械能,因此到达最高点P时的重力势能与N点相同,高度不可能比N高。
【解析】
1. 球离开台面后上升的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能减小;高度逐渐增加,重力势能增大,所以动能转化为重力势能。
2. 不计碰撞中能量的损耗,球的机械能守恒(机械能总量保持不变)。球从N点下降到位置b的台面时,再次反弹,反弹后球的机械能等于N点的机械能。当球到达最高点P时,动能为0,机械能全部转化为重力势能,因此P点的重力势能等于N点的重力势能,由于球的质量不变,重力势能与高度成正比,所以P点的高度不可能比N高。
【答案】
动;重力势;不可能
【知识点】
机械能转化;机械能守恒
【点评】
本题结合实际情景考查机械能的转化和守恒,关键是理解不计能量损耗时机械能总量不变,反弹后的最高点高度不会超过之前的最高点,属于基础题型,注重对基本概念的应用。
【难度系数】
0.7
首先分析球离开台面后上升过程的能量转化:球上升时,速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增大,因此是动能转化为重力势能。其次分析最高点P和N的高度关系:题目说明不计碰撞中能量损耗,球在运动过程中机械能守恒(只有重力和弹力做功,机械能总量不变)。球从M抛出经a台面反弹到最高点N时,机械能等于反弹后的机械能;当球从N下降到位置b的台面再次反弹时,由于能量无损耗,反弹后的机械能等于N点的机械能,因此到达最高点P时的重力势能与N点相同,高度不可能比N高。
【解析】
1. 球离开台面后上升的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能减小;高度逐渐增加,重力势能增大,所以动能转化为重力势能。
2. 不计碰撞中能量的损耗,球的机械能守恒(机械能总量保持不变)。球从N点下降到位置b的台面时,再次反弹,反弹后球的机械能等于N点的机械能。当球到达最高点P时,动能为0,机械能全部转化为重力势能,因此P点的重力势能等于N点的重力势能,由于球的质量不变,重力势能与高度成正比,所以P点的高度不可能比N高。
【答案】
动;重力势;不可能
【知识点】
机械能转化;机械能守恒
【点评】
本题结合实际情景考查机械能的转化和守恒,关键是理解不计能量损耗时机械能总量不变,反弹后的最高点高度不会超过之前的最高点,属于基础题型,注重对基本概念的应用。
【难度系数】
0.7
11. [现代科技](2024南通模拟)如图12-1-16所示是我国“东风17”导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。在此过程中,下列说法正确的是(

A.导弹在C点的动能大于D点的动能
B.导弹从O点到B点过程中,火箭机械能一直在变大
C.导弹从A点到B点过程中,重力不做功
D.导弹飞至E点时,动能为0
A
)A.导弹在C点的动能大于D点的动能
B.导弹从O点到B点过程中,火箭机械能一直在变大
C.导弹从A点到B点过程中,重力不做功
D.导弹飞至E点时,动能为0
答案
11. A
解析
【分析】
要判断各选项正误,需结合动能与重力势能的转化规律、做功的条件、机械能变化的特点逐一分析:
1. 分析选项A:导弹从C点到D点,轨迹显示D点高度高于C点,若忽略空气阻力,机械能守恒,重力势能增大则动能减小,因此C点动能大于D点。
2. 分析选项B:O到A阶段,火箭发动机工作,推力做功,机械能增大;A点为关机点,A到B阶段火箭推力消失,仅重力做功,机械能守恒,并非“机械能一直在变大”。
3. 分析选项C:A到B过程,导弹高度升高,重力方向竖直向下,位移存在向上的分量,重力做负功,并非不做功。
4. 分析选项D:E点是轨迹最高点,导弹仍有水平方向的速度,动能不为0。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:导弹从C到D,高度升高,重力势能增加,忽略空气阻力时机械能守恒,动能与重力势能相互转化,故C点动能大于D点,A正确。
选项B:O到A时,火箭推力做功,机械能增大;A点后火箭关机,A到B过程只有重力做功,机械能守恒,机械能并非一直变大,B错误。
选项C:A到B过程,导弹高度上升,重力与位移的竖直分量方向相反,重力做负功,C错误。
选项D:E点为轨迹最高点,导弹仍有水平速度,动能不为0,D错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、重力做功、动能
【点评】
本题结合导弹轨迹考查机械能、做功、动能的相关知识,需明确各阶段的能量变化及做功判断,需结合轨迹分析高度变化,避免忽略关机后机械能守恒的情况。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误,需结合动能与重力势能的转化规律、做功的条件、机械能变化的特点逐一分析:
1. 分析选项A:导弹从C点到D点,轨迹显示D点高度高于C点,若忽略空气阻力,机械能守恒,重力势能增大则动能减小,因此C点动能大于D点。
2. 分析选项B:O到A阶段,火箭发动机工作,推力做功,机械能增大;A点为关机点,A到B阶段火箭推力消失,仅重力做功,机械能守恒,并非“机械能一直在变大”。
3. 分析选项C:A到B过程,导弹高度升高,重力方向竖直向下,位移存在向上的分量,重力做负功,并非不做功。
4. 分析选项D:E点是轨迹最高点,导弹仍有水平方向的速度,动能不为0。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:导弹从C到D,高度升高,重力势能增加,忽略空气阻力时机械能守恒,动能与重力势能相互转化,故C点动能大于D点,A正确。
选项B:O到A时,火箭推力做功,机械能增大;A点后火箭关机,A到B过程只有重力做功,机械能守恒,机械能并非一直变大,B错误。
选项C:A到B过程,导弹高度上升,重力与位移的竖直分量方向相反,重力做负功,C错误。
选项D:E点为轨迹最高点,导弹仍有水平速度,动能不为0,D错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、重力做功、动能
【点评】
本题结合导弹轨迹考查机械能、做功、动能的相关知识,需明确各阶段的能量变化及做功判断,需结合轨迹分析高度变化,避免忽略关机后机械能守恒的情况。
【难度系数】
0.5
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