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11（2025滨州）伽利略在进行落体运动实验时，发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球，它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上，无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小，小球就会运动得越来越远。实验过程中，当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时，机械能最大的是（
A.A点
B.B点
C.C点
D.一样大
D
）A.A点
B.B点
C.C点
D.一样大
答案
11.D
解析
【分析】首先明确题目中的斜面为光滑斜面，说明小球运动过程中不受摩擦力，只有重力做功，机械能守恒。解题思路是：判断小球运动过程中是否存在能量损失，若只有重力做功，机械能总量保持不变，因此A、B、C三个位置的机械能均等于初始位置的机械能，大小相等。
【解析】因为题目中的斜面都是光滑的，小球在运动过程中不受摩擦力作用，只有重力做功，根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不会发生变化，所以在A、B、C三个位置时，小球的机械能大小相等。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【点评】本题考查机械能守恒定律的应用，核心是理解光滑斜面无能量损失，机械能守恒，属于基础概念的应用题目。
【难度系数】0.6
【解析】因为题目中的斜面都是光滑的，小球在运动过程中不受摩擦力作用，只有重力做功，根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不会发生变化，所以在A、B、C三个位置时，小球的机械能大小相等。
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【点评】本题考查机械能守恒定律的应用，核心是理解光滑斜面无能量损失，机械能守恒，属于基础概念的应用题目。
【难度系数】0.6
12 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是 （
A.图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮
B.图乙，水由高处流下时，水的动能减小
C.图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小
D.图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能
A
）A.图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮
B.图乙，水由高处流下时，水的动能减小
C.图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小
D.图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能
答案
12.A
解析
【分析】本题需结合动能、重力势能的影响因素及机械能转化规律，逐一分析选项：重力势能与物体质量、被举高的高度有关，动能与质量、速度有关，机械能是动能与势能的总和，转化时遵循能量变化规律，据此判断各选项说法是否正确。
【解析】
选项A：重力势能大小与质量和高度有关，碓头质量不变，重力势能越大说明其被举得越高，下落时转化的动能越多，对稻米做功越多，因此稻米越容易去皮，该说法正确。
选项B：水由高处流下时，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，选项中“动能减小”的说法错误。
选项C：牛在水平地面匀速转动时，质量不变，速度不变则动能不变，高度不变则重力势能不变，因此牛的机械能（动能+重力势能）不变，该说法错误。
选项D：稻粒落入木桶时，高度减小、速度增大，是重力势能转化为动能，而非动能转化为重力势能，该说法错误。
【答案】A
【知识点】重力势能、动能、机械能转化
【点评】本题考查机械能相关的基础知识点，需掌握动能、重力势能的影响因素及能量转化规律，属于基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】
选项A：重力势能大小与质量和高度有关，碓头质量不变，重力势能越大说明其被举得越高，下落时转化的动能越多，对稻米做功越多，因此稻米越容易去皮，该说法正确。
选项B：水由高处流下时，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，选项中“动能减小”的说法错误。
选项C：牛在水平地面匀速转动时，质量不变，速度不变则动能不变，高度不变则重力势能不变，因此牛的机械能（动能+重力势能）不变，该说法错误。
选项D：稻粒落入木桶时，高度减小、速度增大，是重力势能转化为动能，而非动能转化为重力势能，该说法错误。
【答案】A
【知识点】重力势能、动能、机械能转化
【点评】本题考查机械能相关的基础知识点，需掌握动能、重力势能的影响因素及能量转化规律，属于基础题型。
【难度系数】0.7
13（易错题）（2025扬州仪征模拟）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示.关于此过程中的能量转化,下列说法正确的是 (
A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
C
)A.CD段返回器的重力势能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.AB段返回器动能减小量大于重力势能的增加量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
答案
13.C
解析
【分析】
要解决本题，需结合重力势能（与高度正相关）、动能（与速度正相关）以及机械能变化（受空气阻力时机械能减小，无阻力时守恒）的知识，先明确各段轨迹的位置：虚线为大气层边界，AB段在大气层内，BC段在大气层外，CD段在大气层内，再逐一分析选项：
1. 分析选项A：CD段返回器向地球靠近，高度降低，重力势能变小；
2. 分析选项B：BC段在大气层外，空气阻力可忽略，机械能守恒；
3. 分析选项C：AB段在大气层内，受空气阻力，机械能有损失，动能减小量等于重力势能增加量与克服阻力做功之和；
4. 分析选项D：A到D全过程中，在大气层内运动时受空气阻力，机械能不守恒。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：CD段返回器高度减小，重力势能变小，A错误；
选项B：BC段在大气层外，几乎不受空气阻力，机械能守恒，B错误；
选项C：AB段在大气层内，运动时受空气阻力，克服阻力做功，机械能减小。根据能量守恒，动能减小量 = 重力势能增加量 + 克服阻力做的功，因此动能减小量大于重力势能的增加量，C正确；
选项D：A到D全过程中，返回器在大气层内运动时受空气阻力，机械能不守恒，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、重力势能、动能
【点评】
本题结合“打水漂”着陆的实际场景，考查能量转化与机械能变化，需明确大气层内外的受力差异（是否受空气阻力）是解题关键，属于易错题，易因混淆受力情况错选。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合重力势能（与高度正相关）、动能（与速度正相关）以及机械能变化（受空气阻力时机械能减小，无阻力时守恒）的知识，先明确各段轨迹的位置：虚线为大气层边界，AB段在大气层内，BC段在大气层外，CD段在大气层内，再逐一分析选项：
1. 分析选项A：CD段返回器向地球靠近，高度降低，重力势能变小；
2. 分析选项B：BC段在大气层外，空气阻力可忽略，机械能守恒；
3. 分析选项C：AB段在大气层内，受空气阻力，机械能有损失，动能减小量等于重力势能增加量与克服阻力做功之和；
4. 分析选项D：A到D全过程中，在大气层内运动时受空气阻力，机械能不守恒。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：CD段返回器高度减小，重力势能变小，A错误；
选项B：BC段在大气层外，几乎不受空气阻力，机械能守恒，B错误；
选项C：AB段在大气层内，运动时受空气阻力，克服阻力做功，机械能减小。根据能量守恒，动能减小量 = 重力势能增加量 + 克服阻力做的功，因此动能减小量大于重力势能的增加量，C正确；
选项D：A到D全过程中，返回器在大气层内运动时受空气阻力，机械能不守恒，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、重力势能、动能
【点评】
本题结合“打水漂”着陆的实际场景，考查能量转化与机械能变化，需明确大气层内外的受力差异（是否受空气阻力）是解题关键，属于易错题，易因混淆受力情况错选。
【难度系数】
0.5
14 (提素养)原长为$l$的橡皮筋一端固定在$O$点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从$O$点释放，钢球运动到$A$点后开始向上返回，$O、A$两点间距离为$2l$，如图甲所示。请在图乙中画出钢球从$O$点运动到$A$点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像。
答案
14.
解析
【分析】
要画出钢球从O点到A点的动能随运动距离s的变化图像，需分两个阶段分析：①当s在0~l时，橡皮筋未发生形变，无弹力，钢球仅受重力，做加速运动，动能随s均匀增大，对应直线段；②当s在l~2l时，橡皮筋伸长产生弹力，初始弹力小于重力，钢球仍加速，动能继续增大，当弹力等于重力时动能达到峰值，之后弹力大于重力，钢球减速，动能减小，直到s=2l时动能为0，对应曲线段，整体先升后降。
【解析】
1. 阶段一（0≤s≤l）：橡皮筋未伸长，弹力为0，钢球只受重力，加速度恒定，做匀加速直线运动，动能Ek与下落距离s成正比（Ek=mg s），因此该段图像为过原点的倾斜直线，终点在s=l处；
2. 阶段二（l＜s≤2l）：橡皮筋伸长量为Δs=s-l，弹力F=kΔs，合力F合=mg - F：当F＜mg时（即s＜l + mg/k），合力向下，钢球加速，动能增大；当F=mg时，合力为0，速度最大，动能达到峰值；当F＞mg时，合力向上，钢球减速，动能减小，直到s=2l时到达A点，速度为0，动能为0。该段动能随s变化为曲线，先上升至最高点，再下降至(2l,0)。
【答案】
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【知识点】
动能、弹力、受力分析
【点评】
本题结合钢球下落过程的受力分析，分阶段判断动能变化，考查受力与动能的关系，需明确不同阶段合力方向对运动状态的影响，是力学中典型的动能变化分析题。
【难度系数】
0.5
要画出钢球从O点到A点的动能随运动距离s的变化图像，需分两个阶段分析：①当s在0~l时，橡皮筋未发生形变，无弹力，钢球仅受重力，做加速运动，动能随s均匀增大，对应直线段；②当s在l~2l时，橡皮筋伸长产生弹力，初始弹力小于重力，钢球仍加速，动能继续增大，当弹力等于重力时动能达到峰值，之后弹力大于重力，钢球减速，动能减小，直到s=2l时动能为0，对应曲线段，整体先升后降。
【解析】
1. 阶段一（0≤s≤l）：橡皮筋未伸长，弹力为0，钢球只受重力，加速度恒定，做匀加速直线运动，动能Ek与下落距离s成正比（Ek=mg s），因此该段图像为过原点的倾斜直线，终点在s=l处；
2. 阶段二（l＜s≤2l）：橡皮筋伸长量为Δs=s-l，弹力F=kΔs，合力F合=mg - F：当F＜mg时（即s＜l + mg/k），合力向下，钢球加速，动能增大；当F=mg时，合力为0，速度最大，动能达到峰值；当F＞mg时，合力向上，钢球减速，动能减小，直到s=2l时到达A点，速度为0，动能为0。该段动能随s变化为曲线，先上升至最高点，再下降至(2l,0)。
【答案】
【知识点】
动能、弹力、受力分析
【点评】
本题结合钢球下落过程的受力分析，分阶段判断动能变化，考查受力与动能的关系，需明确不同阶段合力方向对运动状态的影响，是力学中典型的动能变化分析题。
【难度系数】
0.5
