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8 [2025宿城段考]一架无人机在空中斜向匀速飞行，进行灭蚊消杀作业，随着消杀药剂的减少，关于无人机(包括药箱和药剂)，下列说法正确的是 (
A.重力势能一定增大
B.动能一定不变
C.动能一定减小
D.机械能一定不变
C
)A.重力势能一定增大
B.动能一定不变
C.动能一定减小
D.机械能一定不变
答案
8. C 【解析】无人机斜向飞行,高度可能增加、不变或减小;同时,随着药剂的喷洒,无人机的总质量减小。因此,重力势能的变化情况不确定,不一定增大,故A错误;无人机匀速飞行,速度的大小不变;但随着药剂的喷洒,无人机的总质量减小,因此,其动能一定减小,故B错误,C正确;机械能是动能和势能的总和,由以上分析可知,无人机的动能一定减小,而重力势能的变化情况不确定,所以机械能不一定不变,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确动能、重力势能、机械能的影响因素，结合题目中无人机的运动状态和质量变化逐一分析：
1. 动能由质量和速度决定，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$；
2. 重力势能由质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$；
3. 机械能是动能与重力势能的总和。
题目中无人机匀速飞行，速度大小不变，但因消杀药剂减少，总质量减小；且斜向飞行，高度可能增大、不变或减小，据此分析各选项。
【解析】
解：逐一分析选项：
选项A：重力势能与质量、高度有关。无人机总质量减小，高度不确定（斜向飞行，可能增、减或不变），因此重力势能变化不确定，不一定增大，A错误；
选项B、C：动能与质量、速度有关。无人机匀速飞行，速度大小不变，但总质量因药剂喷洒减小，根据$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，动能一定减小，故B错误，C正确；
选项D：机械能=动能+重力势能。动能一定减小，重力势能变化不确定，因此机械能不一定不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题考查机械能的变化判断，关键是抓住“无人机消杀时总质量减小”这一隐含条件，避免忽略质量变化而误判动能，需结合各能量的影响因素分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确动能、重力势能、机械能的影响因素，结合题目中无人机的运动状态和质量变化逐一分析：
1. 动能由质量和速度决定，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$；
2. 重力势能由质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$；
3. 机械能是动能与重力势能的总和。
题目中无人机匀速飞行，速度大小不变，但因消杀药剂减少，总质量减小；且斜向飞行，高度可能增大、不变或减小，据此分析各选项。
【解析】
解：逐一分析选项：
选项A：重力势能与质量、高度有关。无人机总质量减小，高度不确定（斜向飞行，可能增、减或不变），因此重力势能变化不确定，不一定增大，A错误；
选项B、C：动能与质量、速度有关。无人机匀速飞行，速度大小不变，但总质量因药剂喷洒减小，根据$E_k=\frac{1}{2}mv^2$，动能一定减小，故B错误，C正确；
选项D：机械能=动能+重力势能。动能一定减小，重力势能变化不确定，因此机械能不一定不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题考查机械能的变化判断，关键是抓住“无人机消杀时总质量减小”这一隐含条件，避免忽略质量变化而误判动能，需结合各能量的影响因素分析。
【难度系数】
0.5
9 [2025宿豫期中]如图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，到达右侧最高点E。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（
A.从A点运动到B点的过程中，小球的重力势能全部转化为动能
B.小球在B点的动能大于其在D点的动能
C.在C点时，小球动能为0
D.从A点运动到E点的过程中，小球机械能保持不变
B
）A.从A点运动到B点的过程中，小球的重力势能全部转化为动能
B.小球在B点的动能大于其在D点的动能
C.在C点时，小球动能为0
D.从A点运动到E点的过程中，小球机械能保持不变
答案
9. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确小球在轨道运动时受摩擦力作用，机械能会转化为内能，因此机械能不守恒；再结合动能（与质量、速度有关）、重力势能（与质量、高度有关）的影响因素，以及机械能=动能+势能的关系，逐一分析选项：
1. 分析A选项：从A到B，重力势能转化为动能和内能，并非全部转化为动能；
2. 分析B选项：B、D高度相等，故重力势能相等；因机械能不断损失，B点机械能大于D点，根据机械能=动能+势能，可得B点动能大于D点；
3. 分析C选项：C是轨道最低点，小球速度最大，动能最大，不为0；
4. 分析D选项：从A到E，因摩擦消耗能量，机械能减少，不守恒。
【解析】
小球沿轨道运动时，受轨道摩擦力作用，机械能会转化为内能，因此机械能不守恒。
选项A：从A到B，小球的重力势能一部分转化为动能，另一部分因摩擦转化为内能，并非全部转化为动能，故A错误；
选项B：B、D两点高度相等，小球质量不变，因此两点的重力势能相等；由于运动过程中机械能不断损失，B点的机械能大于D点的机械能，而机械能=动能+重力势能，所以小球在B点的动能大于在D点的动能，故B正确；
选项C：C点是轨道的最低点，小球速度最大，动能最大，不为0，故C错误；
选项D：从A到E的过程中，小球因受摩擦力作用，机械能不断转化为内能，机械能减少，不保持不变，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化、机械能守恒判断
【点评】
本题考查机械能的转化与守恒，需注意实际运动中存在能量损耗，机械能不守恒，解题时要结合动能、重力势能的影响因素，以及机械能的组成分析各选项。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确小球在轨道运动时受摩擦力作用，机械能会转化为内能，因此机械能不守恒；再结合动能（与质量、速度有关）、重力势能（与质量、高度有关）的影响因素，以及机械能=动能+势能的关系，逐一分析选项：
1. 分析A选项：从A到B，重力势能转化为动能和内能，并非全部转化为动能；
2. 分析B选项：B、D高度相等，故重力势能相等；因机械能不断损失，B点机械能大于D点，根据机械能=动能+势能，可得B点动能大于D点；
3. 分析C选项：C是轨道最低点，小球速度最大，动能最大，不为0；
4. 分析D选项：从A到E，因摩擦消耗能量，机械能减少，不守恒。
【解析】
小球沿轨道运动时，受轨道摩擦力作用，机械能会转化为内能，因此机械能不守恒。
选项A：从A到B，小球的重力势能一部分转化为动能，另一部分因摩擦转化为内能，并非全部转化为动能，故A错误；
选项B：B、D两点高度相等，小球质量不变，因此两点的重力势能相等；由于运动过程中机械能不断损失，B点的机械能大于D点的机械能，而机械能=动能+重力势能，所以小球在B点的动能大于在D点的动能，故B正确；
选项C：C点是轨道的最低点，小球速度最大，动能最大，不为0，故C错误；
选项D：从A到E的过程中，小球因受摩擦力作用，机械能不断转化为内能，机械能减少，不保持不变，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化、机械能守恒判断
【点评】
本题考查机械能的转化与守恒，需注意实际运动中存在能量损耗，机械能不守恒，解题时要结合动能、重力势能的影响因素，以及机械能的组成分析各选项。
【难度系数】
0.5
10 如图所示，小明利用硬卡片做了“会跳的卡片”。图甲中，A为外表面，B为内表面，实验时用手把卡片平压在桌面上，使橡皮筋伸长，当
B
(A/B)表面在下面时，卡片会弹跳得高一些。在图乙、丙中(橡皮筋松弛)，实验时图乙
(乙/丙)中卡片会弹跳得高一些，这是因为其橡皮筋的弹性势能
较大。答案
10. B 乙 弹性势能
解析
【分析】
要解决这道题，需明确卡片弹跳的原理是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能，弹性势能的大小与橡皮筋的弹性形变程度直接相关。首先判断哪个表面在下面时橡皮筋能获得更大的弹性形变：当B表面在下面时，压卡片可让橡皮筋更充分地伸长，弹性形变更明显，储存的弹性势能更多；再对比乙、丙，乙中橡皮筋的弹性形变程度比丙大，弹性势能更大，转化的机械能更多，卡片弹跳更高。
【解析】
1. 第一个空：当B表面在下面时，压卡片使橡皮筋伸长，此时橡皮筋的弹性形变更充分，储存的弹性势能更多，松开后转化为卡片的机械能更多，卡片弹跳更高，故填B。
2. 第二个空：乙中橡皮筋的弹性形变程度大于丙，弹性势能的大小与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，因此乙中橡皮筋弹性势能更大，转化的机械能更多，卡片弹跳更高，故填乙。
3. 第三个空：卡片弹跳是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能，所以原因是橡皮筋的弹性势能较大，故填弹性势能。
【答案】B 乙 弹性势能
【知识点】弹性势能、机械能转化
【点评】本题结合“会跳的卡片”小实验，考查弹性势能的影响因素及机械能的转化，贴近生活，难度适中，需理解弹性形变与弹性势能的关系。
【难度系数】0.5
要解决这道题，需明确卡片弹跳的原理是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能，弹性势能的大小与橡皮筋的弹性形变程度直接相关。首先判断哪个表面在下面时橡皮筋能获得更大的弹性形变：当B表面在下面时，压卡片可让橡皮筋更充分地伸长，弹性形变更明显，储存的弹性势能更多；再对比乙、丙，乙中橡皮筋的弹性形变程度比丙大，弹性势能更大，转化的机械能更多，卡片弹跳更高。
【解析】
1. 第一个空：当B表面在下面时，压卡片使橡皮筋伸长，此时橡皮筋的弹性形变更充分，储存的弹性势能更多，松开后转化为卡片的机械能更多，卡片弹跳更高，故填B。
2. 第二个空：乙中橡皮筋的弹性形变程度大于丙，弹性势能的大小与弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大，因此乙中橡皮筋弹性势能更大，转化的机械能更多，卡片弹跳更高，故填乙。
3. 第三个空：卡片弹跳是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能，所以原因是橡皮筋的弹性势能较大，故填弹性势能。
【答案】B 乙 弹性势能
【知识点】弹性势能、机械能转化
【点评】本题结合“会跳的卡片”小实验，考查弹性势能的影响因素及机械能的转化，贴近生活，难度适中，需理解弹性形变与弹性势能的关系。
【难度系数】0.5
11 新情境 航空航天 如图，我国独立自主研制的火星探测器天问一号沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能
变小
，势能变大
，机械能不变
。（变大/不变/变小）答案
11. 变小 变大 不变
解析
【分析】要判断探测器的动能、势能和机械能变化，需结合动能、势能的影响因素，以及机械能守恒的条件分析：动能与质量、速度有关，质量不变时，速度越小动能越小；引力势能与质量、到火星的距离有关，质量不变时，距离越远势能越大；若只有动能和势能相互转化，机械能总量保持不变。
【解析】探测器由近火点向远火点运动时，质量不变，速度减小，根据动能的影响因素，动能变小；探测器到火星的距离增大，质量不变，根据引力势能的影响因素，势能变大；题目说明不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，因此机械能不变。
【答案】变小 变大 不变
【知识点】动能势能转化、机械能守恒
【点评】本题结合航天情境考查机械能的转化，核心是掌握动能、势能的影响因素及机械能守恒的条件，属于基础概念应用题目。
【难度系数】0.7
【解析】探测器由近火点向远火点运动时，质量不变，速度减小，根据动能的影响因素，动能变小；探测器到火星的距离增大，质量不变，根据引力势能的影响因素，势能变大；题目说明不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，因此机械能不变。
【答案】变小 变大 不变
【知识点】动能势能转化、机械能守恒
【点评】本题结合航天情境考查机械能的转化，核心是掌握动能、势能的影响因素及机械能守恒的条件，属于基础概念应用题目。
【难度系数】0.7
12（易错题）如图，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由滑下时，
重力势
能转化为动
能，小球沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c
。答案
12. 重力势 动 c
易错分析
12. AOB是光滑轨道,不计空气阻力,则小球在运动过程中机械能守恒,小球离开B点后到达最高点时动能不为0,重力势能小于A点的重力势能,即高度低于A点的高度;故运动轨迹b不符合实际;因小球离开B点后由于惯性会继续向斜上方运动,同时小球在空中受到重力的作用,所以运动轨迹c最符合实际。
易错分析
12. AOB是光滑轨道,不计空气阻力,则小球在运动过程中机械能守恒,小球离开B点后到达最高点时动能不为0,重力势能小于A点的重力势能,即高度低于A点的高度;故运动轨迹b不符合实际;因小球离开B点后由于惯性会继续向斜上方运动,同时小球在空中受到重力的作用,所以运动轨迹c最符合实际。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：一是判断小球下滑时的能量转化，二是结合机械能守恒和受力分析判断离开B点后的轨迹。首先，小球从A点静止滑下，轨道光滑且不计空气阻力，机械能守恒；A点高度高，重力势能大，下滑时高度降低、速度增大，因此重力势能转化为动能。其次，小球离开B点后，因惯性保持运动状态，同时受重力作用做曲线运动；由于机械能守恒，小球在运动轨迹的最高点仍有水平方向的速度，动能不为零，重力势能小于A点的重力势能，高度低于A点，据此排除不符合的轨迹即可。
【解析】
1. 能量转化：小球从A点由静止滑下，轨道光滑、不计空气阻力，机械能守恒。A点高度为H，重力势能较大，下滑过程中高度减小、速度增大，所以重力势能转化为动能。
2. 轨迹判断：小球到达B点后离开，由于惯性继续运动，同时受重力作用，运动轨迹为抛物线。根据机械能守恒，小球在轨迹最高点时仍有水平方向的速度，动能不为零，因此重力势能小于A点的重力势能，高度低于A点。轨迹a的最高点高度超过A点，机械能不守恒，不符合；轨迹b的最高点动能为零，不符合实际；轨迹d向下弯曲过度，不符合受力运动规律；只有轨迹c符合要求。
【答案】重力势 动 c
【知识点】重力势能与动能转化、机械能守恒、力与运动的关系
【点评】本题结合机械能守恒和运动与力的关系分析轨迹，易错点是忽略小球离开B点后最高点仍有水平速度，需注意机械能守恒的条件和运动的受力特点。
【难度系数】0.6
要解决这道题，需分两步思考：一是判断小球下滑时的能量转化，二是结合机械能守恒和受力分析判断离开B点后的轨迹。首先，小球从A点静止滑下，轨道光滑且不计空气阻力，机械能守恒；A点高度高，重力势能大，下滑时高度降低、速度增大，因此重力势能转化为动能。其次，小球离开B点后，因惯性保持运动状态，同时受重力作用做曲线运动；由于机械能守恒，小球在运动轨迹的最高点仍有水平方向的速度，动能不为零，重力势能小于A点的重力势能，高度低于A点，据此排除不符合的轨迹即可。
【解析】
1. 能量转化：小球从A点由静止滑下，轨道光滑、不计空气阻力，机械能守恒。A点高度为H，重力势能较大，下滑过程中高度减小、速度增大，所以重力势能转化为动能。
2. 轨迹判断：小球到达B点后离开，由于惯性继续运动，同时受重力作用，运动轨迹为抛物线。根据机械能守恒，小球在轨迹最高点时仍有水平方向的速度，动能不为零，因此重力势能小于A点的重力势能，高度低于A点。轨迹a的最高点高度超过A点，机械能不守恒，不符合；轨迹b的最高点动能为零，不符合实际；轨迹d向下弯曲过度，不符合受力运动规律；只有轨迹c符合要求。
【答案】重力势 动 c
【知识点】重力势能与动能转化、机械能守恒、力与运动的关系
【点评】本题结合机械能守恒和运动与力的关系分析轨迹，易错点是忽略小球离开B点后最高点仍有水平速度，需注意机械能守恒的条件和运动的受力特点。
【难度系数】0.6
13 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力。
（1）在整个运动过程中，小球的机械能
（2）小球动能最小的时刻是
（3）在t₂～t₃这段时间内，小球的动能
（1）在整个运动过程中，小球的机械能
不守恒
（守恒/不守恒）。（2）小球动能最小的时刻是
t₂
（t₁/t₂/t₃）。（3）在t₂～t₃这段时间内，小球的动能
先增大后减小
（一直增大/先增大后减小/先减小后增大/一直减小）。答案
13.（1）不守恒 （2）t₂ （3）先增大后减小
【解析】(1)由图乙可知,弹簧的弹力在变化,说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化,而小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则知小球的机械能不守恒。(2)由图乙可知,t₂时刻,弹力F最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,动能最小。(3)在t₁～t₂这段时间内,小球接触弹簧后,弹力小于重力,小球向下加速运动,当弹力等于重力时,速度最大,动能最大;继续运动时,弹力大于重力,小球做减速运动,所以动能先增大后减小;t₂～t₃这段时间内,弹簧的弹力减小,说明弹簧在由最低点上升,弹力不断减小,小球的合力先向上,后向下,小球先加速后减速;则小球的动能先增大后减小。
【解析】(1)由图乙可知,弹簧的弹力在变化,说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化,而小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则知小球的机械能不守恒。(2)由图乙可知,t₂时刻,弹力F最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,动能最小。(3)在t₁～t₂这段时间内,小球接触弹簧后,弹力小于重力,小球向下加速运动,当弹力等于重力时,速度最大,动能最大;继续运动时,弹力大于重力,小球做减速运动,所以动能先增大后减小;t₂～t₃这段时间内,弹簧的弹力减小,说明弹簧在由最低点上升,弹力不断减小,小球的合力先向上,后向下,小球先加速后减速;则小球的动能先增大后减小。
解析
【分析】
要解决本题，需结合弹簧弹力随时间变化的图像，分析小球与弹簧相互作用的完整过程：
1. 小球运动时弹簧会发生弹性形变，弹性势能会变化，据此判断小球的机械能是否守恒；
2. 动能大小与速度相关，速度最小的时刻动能最小，结合弹簧弹力最大对应压缩量最大（小球在最低点）的特点，确定动能最小的时刻；
3. 分析t₂～t₃阶段，小球从最低点向上运动，根据弹力与重力的合力方向判断运动状态，进而确定动能的变化规律。
【解析】
（1）小球运动过程中，弹簧的弹力不断变化，说明弹簧的弹性势能在改变，小球的机械能与弹簧的弹性势能发生了相互转化，因此小球的机械能不守恒；
（2）由图乙可知，t₂时刻弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，此时小球速度最小，故动能最小；
（3）t₂～t₃这段时间内，弹簧弹力减小，说明小球从最低点向上运动：初始阶段弹力大于重力，合力向上，小球加速运动，动能增大；当弹力等于重力时，速度达到最大，动能最大；之后弹力小于重力，合力向下，小球减速运动，动能减小，因此小球的动能先增大后减小。
【答案】
（1）不守恒 （2）t₂ （3）先增大后减小
【知识点】
机械能守恒、动能影响因素、受力分析
【点评】
本题结合F-t图像考查力学综合知识，需理解小球与弹簧相互作用过程中力的变化对运动状态和动能的影响，关键是抓住弹力与重力的关系判断加速/减速过程，是中等难度的力学应用题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合弹簧弹力随时间变化的图像，分析小球与弹簧相互作用的完整过程：
1. 小球运动时弹簧会发生弹性形变，弹性势能会变化，据此判断小球的机械能是否守恒；
2. 动能大小与速度相关，速度最小的时刻动能最小，结合弹簧弹力最大对应压缩量最大（小球在最低点）的特点，确定动能最小的时刻；
3. 分析t₂～t₃阶段，小球从最低点向上运动，根据弹力与重力的合力方向判断运动状态，进而确定动能的变化规律。
【解析】
（1）小球运动过程中，弹簧的弹力不断变化，说明弹簧的弹性势能在改变，小球的机械能与弹簧的弹性势能发生了相互转化，因此小球的机械能不守恒；
（2）由图乙可知，t₂时刻弹簧弹力最大，说明弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，此时小球速度最小，故动能最小；
（3）t₂～t₃这段时间内，弹簧弹力减小，说明小球从最低点向上运动：初始阶段弹力大于重力，合力向上，小球加速运动，动能增大；当弹力等于重力时，速度达到最大，动能最大；之后弹力小于重力，合力向下，小球减速运动，动能减小，因此小球的动能先增大后减小。
【答案】
（1）不守恒 （2）t₂ （3）先增大后减小
【知识点】
机械能守恒、动能影响因素、受力分析
【点评】
本题结合F-t图像考查力学综合知识，需理解小球与弹簧相互作用过程中力的变化对运动状态和动能的影响，关键是抓住弹力与重力的关系判断加速/减速过程，是中等难度的力学应用题。
【难度系数】
0.5
