1. (2025·盐城中考)如图所示,摆球下降的过程中,它的 ()

A.重力势能减小,动能减小
B.重力势能减小,动能增大
C.重力势能增大,动能增大
D.重力势能增大,动能减小

1. B 解析:摆球下降的过程中,小球的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故选B.

【分析】
这道题要判断摆球下降过程中动能和重力势能的变化，我们可以结合两类能量的影响因素分步分析：首先明确摆球运动过程中质量是保持不变的，第一步分析重力势能：重力势能和物体质量、所处高度相关，下降过程摆球高度不断降低，就能推导重力势能的变化；第二步分析动能：动能和物体质量、运动速度相关，摆球下降时速度会逐渐变大，就能推导动能的变化，最后匹配选项即可得到正确答案。
【解析】
摆球下降的过程中，摆球的质量始终保持不变：
1. 重力势能变化：摆球的高度不断减小，根据重力势能的变化规律，质量不变时高度越小，重力势能越小，因此摆球的重力势能减小；
2. 动能变化：摆球下降过程中速度不断增大，根据动能的变化规律，质量不变时速度越大，动能越大，因此摆球的动能增大。
综上摆球下降过程重力势能减小、动能增大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
动能影响因素，重力势能影响因素，机械能转化
【点评】
本题属于机械能板块的基础考题，核心考察对动能、重力势能影响因素的识记和基础应用，解题时只要抓住“质量不变，分别判断高度、速度的变化”的思路就可以快速得出结论，是中考物理中非常典型的基础送分题型。
【难度系数】
0.9

2. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度.向下按笔的过程中,笔的重力势能,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能.(均填“增大”“减小”或“不变”)

2. 减小 减小 解析:向下按笔的过程中,笔的高度降低,因此重力势能减小;笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性形变程度变小,故其具有的弹性势能减小.

【分析】
我们可以分两步来梳理解题思路：首先回忆重力势能的影响因素，重力势能的大小和物体的质量、所处高度相关，当物体质量不变时，高度越低，重力势能越小。向下按笔的过程中，笔的质量没有发生变化，但是笔整体的位置高度在不断降低，由此就可以判断笔的重力势能的变化情况。接下来分析第二个空，弹性势能的大小和物体的弹性形变程度相关，对于同一弹性物体，弹性形变越小，弹性势能越小。笔向上弹起的过程中，原本被按压压缩的弹簧会逐渐恢复原状，弹性形变的程度不断变小，据此就能判断弹簧弹性势能的变化。
【解析】
1. 向下按笔的过程中，笔的质量保持不变，笔的重心所处的高度持续降低，结合重力势能随高度减小而减小的规律，可得笔的重力势能减小。
2. 笔向上弹起的过程中，弹簧被压缩产生的弹性形变逐步恢复，弹性形变程度不断变小，结合弹性势能随弹性形变程度减小而减小的规律，可得弹簧的弹性势能减小。
【答案】
减小；减小
【知识点】
重力势能影响因素，弹性势能影响因素
【点评】
本题是机械能板块的基础概念类习题，核心考察学生对重力势能、弹性势能决定因素的理解与应用，解题时只需要对应题干描述的过程逐一排查相关物理量的变化，就可以直接推导出势能的变化结果，是巩固势能基础概念的典型练习题。
【难度系数】
0.9

3. 如图所示的是一架飞机在水平方向上匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力）,喷洒农药的过程中,飞机的动能（填“增大”“减小”或“不变”）,重力势能（填“增大”“减小”或“不变”）.

3. 减小 减小 解析:影响动能的因素是物体的质量和速度,由题可知,飞机速度不变,质量减小,故动能减小.重力势能与质量和高度有关,由题可知,飞机高度不变,质量减小,可知重力势能减小.

【分析】
我们要判断飞机的动能和重力势能变化，首先回忆两类能量的影响因素：动能由物体的质量和运动速度共同决定，重力势能由物体的质量和所处高度共同决定。先从题目提取已知条件：飞机做水平匀速直线飞行，因此飞行速度大小保持不变，飞行高度也保持不变；但飞机正在喷洒农药，自身携带的农药不断向外输出，飞机的总质量是持续减小的。接下来分别对应两个能量的影响因素逐一判断，就能得到最终结果。
【解析】
1. 动能变化判断：动能的大小由质量和速度共同决定，本题中飞机匀速飞行，速度保持不变，喷洒农药过程中飞机的总质量不断减小，因此飞机的动能减小。
2. 重力势能变化判断：重力势能的大小由质量和高度共同决定，飞机水平飞行，所处的高度保持不变，总质量不断减小，因此飞机的重力势能减小。
【答案】
减小；减小
【知识点】
动能的影响因素
重力势能的影响因素
【点评】
本题是机械能模块的基础常考题，易错点是容易忽略“喷洒农药”过程中飞机总质量不断减小的隐含条件，错误认为速度、高度不变就得出动能和势能都不变的结论，解题时要注意审题，抓住这类过程中物体质量发生变化的特殊情况。
【难度系数】
0.8

4. 某同学猜想:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:图中4个小球的大小、形状均相同,均是从静止下落,D球在光滑管道中运动时的能量损失不计,小球陷入沙的深度$h_{1}＜h_{2}＜h_{3}$.
(1)本实验是通过观察______来判断重力势能大小的,用到的物理研究方法为______法.

(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙的深度更大,由此可得出结论______.
(3)比较______两球,可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大.
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙的深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径______(填“有关”或“无关”).
(5)由B、C两图不能探究重力势能的大小与高度的关系,理由是______.

4. (1)球陷入沙坑的深度 转换 (2)当下落高度一定时,物体的质量越大,物体的重力势能越大 (3)A、C (4)无关
(5)没有控制两球的质量相等
解析:(1)实验中用到转换法,小球的重力势能大小是通过球陷入沙坑的深度来反映的.
(2)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球陷入沙坑深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,物体的重力势能越大.
(3)探究物体的重力势能与下落高度的关系时,需控制两球的质量相同,下落高度不同,由题意可知,应选A、C两球.
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙坑深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关.
(5)由B、C两图不能探究重力势能的大小与高度的关系,理由是没有控制两球的质量相等.

【分析】
这是探究重力势能影响因素的实验题，核心依托控制变量法和转换法的思路来分析推导：
1. 重力势能的大小无法直接观测，我们可以将其转化为容易观察的、小球对沙子做功的效果，也就是小球陷入沙的深度来间接体现，这就是转换法的设计逻辑。
2. 分析A、B两球的变量：二者下落高度相同、运动路径相同，仅质量不同，B球质量更大且陷入沙更深，就可以对应推导高度相同时质量对重力势能的影响规律。
3. 要探究重力势能和下落高度的关系，必须控制质量、运动路径完全相同，只改变下落高度，从题图中筛选符合该条件的两组小球即可。
4. C、D两球质量相同、下落高度相同，仅运动路径不同，最终陷入沙的深度一致，说明路径不会影响重力势能的大小。
5. 探究高度对重力势能的影响时，必须保证除高度外的其他变量完全一致，B、C两球质量不相等，没有做到控制变量唯一，因此无法完成对应探究。
【解析】
(1) 实验中无法直接测量小球的重力势能大小，通过观察小球陷入沙坑的深度来间接反映重力势能的大小，将不易直接观测的物理量转换为容易观测的宏观现象，这种研究方法是转换法。
(2) A、B两球下落高度相同、运动路径相同，B球质量为2m大于A球的m，B球陷入沙的深度更大，说明B的重力势能更大，因此可推导对应结论。
(3) 探究重力势能与下落高度的关系时，需要控制小球的质量相同、运动路径相同，只改变下落高度，A球和C球质量都为m，下落高度分别为H和2H，完全符合实验控制要求。
(4) C、D两球质量相同、下落高度相同，运动路径不同，最终陷入沙的深度相同，说明二者重力势能相等，因此可得出重力势能和运动路径无关的结论。
(5) 要探究重力势能大小与高度的关系，需要控制小球的质量相同，而B球质量为2m，C球质量为m，二者质量不相等，没有做到控制变量唯一，因此无法完成该探究。
【答案】
(1) 球陷入沙坑的深度；转换
(2) 当下落高度一定时，物体的质量越大，物体的重力势能越大
(3) A、C
(4) 无关
(5) 没有控制两球的质量相等
【知识点】
转换法；控制变量法；重力势能的影响因素
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的经典基础实验，重点考查了物理实验常用的转换法和控制变量法的实际应用，解题核心是明确每一个探究结论对应的控制条件，准确区分自变量和无关变量，避免出现变量不唯一的逻辑错误，能够很好地巩固机械能相关的实验探究思路。
【难度系数】
0.8

5. 掷实心球是睢宁县中考体育测试的一个重要项目,小明斜向上与水平成$45°$角抛出实心球.从球离开手到最后落在地面的过程中,动能$E_{\mathrm{k}}$随时间$t$的变化关系(不计空气阻力),最接近图中的 ()

5. D 解析:斜向上抛出一个小球,小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,到达最高点,速度不为0,在水平方向上有一定的速度,所以动能不为0,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大,所以动能先减小,后增大,故D符合题意.

【分析】
解题时我们可以按三步思路推导：1. 先看初始状态：实心球刚离开手时就具有初速度，因此t=0时刻的动能不可能为0，直接排除起点在原点的A、C选项；2. 再分析运动过程的动能变化：斜向上抛的实心球，上升阶段竖直分速度不断减小，水平分速度保持不变，合速度逐渐减小，动能随之减小；到达最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度，因此最高点的速度不为0，动能也不可能为0；3. 下落阶段，实心球的竖直分速度不断增大，合速度持续变大，动能随之不断增大。综上动能整体变化是先减小、后增大，且最小值大于0，对应符合的图像即可。
【解析】
解：
① 初始时刻判断：实心球从离开手开始计时，此时它已经具有一定的初速度，因此初始动能不为零，排除起点在原点的A、C选项；
② 上升过程分析：不计空气阻力，实心球上升过程中，竖直方向做减速运动，竖直分速度不断减小，水平方向不受力，水平分速度保持不变，因此合速度不断减小，动能逐渐减小；
③ 最高点状态判断：实心球运动到最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度，因此此时实心球的速度不为0，动能也不为0，排除动能最小值为0的C选项；
④ 下落过程分析：实心球下落过程中，竖直方向做加速运动，竖直分速度不断增大，水平分速度保持不变，合速度持续增大，动能不断增大。
因此动能的变化规律是先减小、后增大，且全程动能都大于0，符合该规律的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
动能的影响因素；斜抛运动规律
【点评】
本题的易错点是很多同学会误认为斜抛运动的最高点速度为0，错选C选项，解题时要牢记斜抛运动水平方向不受力，水平分速度始终保持不变，最高点仅竖直分速度为零，合速度不为零，因此最高点动能不可能为零，同时注意计时起点是球离开手的时刻，初始动能不为零。
【难度系数】
0.6