5. 如图,足球以初速度 $ v $ 沿着凹凸不平的草地从 $ A $ 点运动到 $ D $ 点,足球(
A.在 $ B $、$ D $ 两点动能相等

B.在 $ A $、$ D $ 两点动能相等
C.在 $ B $ 点的动能大于在 $ D $ 点的动能
D.从 $ C $ 点到 $ D $ 点的过程中重力势能减小
C
)。A.在 $ B $、$ D $ 两点动能相等
B.在 $ A $、$ D $ 两点动能相等
C.在 $ B $ 点的动能大于在 $ D $ 点的动能
D.从 $ C $ 点到 $ D $ 点的过程中重力势能减小
答案
5. C
解析
【解析】
足球在凹凸不平的草地运动时,需要克服摩擦力做功,机械能不断减小。
A选项:B、D两点高度相同,足球重力势能相等,从B运动到D的过程中克服摩擦做功,机械能减小,因此B点动能大于D点动能,A错误;
B选项:从A运动到D的过程中克服摩擦做功,机械能减小,且A点高度高于D点,A点重力势能更大,因此A、D两点动能不相等,B错误;
C选项:由上述分析可知,B点动能大于D点动能,C正确;
D选项:从C点到D点的过程中,足球高度升高,重力势能增大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化,影响重力势能的因素,机械能的变化
【点评】
本题考查机械能的相关判断,解题关键是明确草地存在摩擦力,足球运动过程中机械能不断减小,结合高度变化分析各点动能、重力势能的大小关系,易错点是忽略摩擦力,误认为机械能守恒。
【难度系数】
0.7
足球在凹凸不平的草地运动时,需要克服摩擦力做功,机械能不断减小。
A选项:B、D两点高度相同,足球重力势能相等,从B运动到D的过程中克服摩擦做功,机械能减小,因此B点动能大于D点动能,A错误;
B选项:从A运动到D的过程中克服摩擦做功,机械能减小,且A点高度高于D点,A点重力势能更大,因此A、D两点动能不相等,B错误;
C选项:由上述分析可知,B点动能大于D点动能,C正确;
D选项:从C点到D点的过程中,足球高度升高,重力势能增大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化,影响重力势能的因素,机械能的变化
【点评】
本题考查机械能的相关判断,解题关键是明确草地存在摩擦力,足球运动过程中机械能不断减小,结合高度变化分析各点动能、重力势能的大小关系,易错点是忽略摩擦力,误认为机械能守恒。
【难度系数】
0.7
6. 2022 年北京冬奥会,中国代表团收获 9 金 4 银 2 铜共 15 枚奖牌,金牌数和奖牌数均创历史新高。下图为高速摄影机记录的男子单板滑雪大跳台比赛某选手从跳台起跳到落地的过程。下列关于这一过程说法正确的是(

A.他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能
B.他起跳后到达最高点时,机械能最大
C.他从空中下落过程中,重力做功越来越慢
D.他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的
A
)。A.他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能
B.他起跳后到达最高点时,机械能最大
C.他从空中下落过程中,重力做功越来越慢
D.他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的
答案
6. A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合机械能转化、机械能守恒条件、功率的相关知识逐一分析每个选项:
1. 分析动能与重力势能的转化:动能大小与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,从起跳到最高点,速度减小、高度增加,判断能量转化情况;
2. 分析机械能变化:由于存在空气阻力,整个过程机械能会因克服阻力做功而损耗,据此判断机械能最大的位置和是否守恒;
3. 分析重力做功的快慢:重力做功的功率$P=Fv=Gv$,下落过程中速度变化会影响功率,进而判断做功快慢。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:选手从起跳到最高点的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能减小;高度逐渐升高,重力势能增大,主要的能量转化形式为动能逐渐转化为重力势能,该选项正确。
选项B:选手起跳后,由于空气阻力的作用,需要不断克服阻力做功,机械能会逐渐减小,因此起跳时机械能最大,到达最高点时机械能不是最大,该选项错误。
选项C:选手从空中下落过程中,质量不变,速度越来越大,根据功率公式$P = \frac{W}{t} = \frac{Gh}{t} = Gv$,重力$G$不变,速度$v$增大,所以重力做功的功率变大,即重力做功越来越快,该选项错误。
选项D:整个过程中,选手需要克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,因此机械能不守恒,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化与守恒;功率的计算
【点评】
本题结合冬奥会滑雪项目考查机械能和功率的相关知识,贴近生活实际,需要学生准确掌握动能、重力势能的影响因素,机械能守恒的条件以及功率的物理意义,能结合实际情况分析能量转化和做功快慢。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合机械能转化、机械能守恒条件、功率的相关知识逐一分析每个选项:
1. 分析动能与重力势能的转化:动能大小与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,从起跳到最高点,速度减小、高度增加,判断能量转化情况;
2. 分析机械能变化:由于存在空气阻力,整个过程机械能会因克服阻力做功而损耗,据此判断机械能最大的位置和是否守恒;
3. 分析重力做功的快慢:重力做功的功率$P=Fv=Gv$,下落过程中速度变化会影响功率,进而判断做功快慢。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:选手从起跳到最高点的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能减小;高度逐渐升高,重力势能增大,主要的能量转化形式为动能逐渐转化为重力势能,该选项正确。
选项B:选手起跳后,由于空气阻力的作用,需要不断克服阻力做功,机械能会逐渐减小,因此起跳时机械能最大,到达最高点时机械能不是最大,该选项错误。
选项C:选手从空中下落过程中,质量不变,速度越来越大,根据功率公式$P = \frac{W}{t} = \frac{Gh}{t} = Gv$,重力$G$不变,速度$v$增大,所以重力做功的功率变大,即重力做功越来越快,该选项错误。
选项D:整个过程中,选手需要克服空气阻力做功,机械能会转化为内能,因此机械能不守恒,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化与守恒;功率的计算
【点评】
本题结合冬奥会滑雪项目考查机械能和功率的相关知识,贴近生活实际,需要学生准确掌握动能、重力势能的影响因素,机械能守恒的条件以及功率的物理意义,能结合实际情况分析能量转化和做功快慢。
【难度系数】
0.6
7. 物体在平衡力的作用下,动能
一定
不变,重力势能可能
不变,机械能可能
不变。(均选填“一定”或“可能”)答案
7. 一定 可能 可能
解析
【分析】
要解决这道题,需结合动能、重力势能、机械能的影响因素,以及平衡力对物体运动状态的影响来逐步分析:
1. 动能分析:动能的大小由物体的质量和速度决定。物体在平衡力作用下,运动状态保持不变(静止或匀速直线运动),物体质量不变,速度也不会改变,因此动能的两个影响因素均不变,动能一定不变。
2. 重力势能分析:重力势能的大小由物体的质量和高度决定。物体受平衡力时质量不变,但运动状态存在多种可能:若物体水平匀速运动,高度不变,重力势能不变;若物体匀速上升或下降,高度发生变化,重力势能也会变化。所以重力势能可能不变。
3. 机械能分析:机械能是动能与重力势能的总和。动能一定不变,但重力势能可能变化,因此机械能可能不变(当重力势能不变时,机械能不变;当重力势能变化时,机械能也变化)。
【解析】
1. 动能的判断:
物体在平衡力作用下,运动状态不改变,即保持静止或匀速直线运动状态。物体的质量不变,速度大小也恒定,根据动能公式$E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$,可知动能一定不变。
2. 重力势能的判断:
重力势能与物体的质量和所处高度有关。物体受平衡力时质量不变,但运动情况有多种:若水平匀速运动,高度不变,重力势能不变;若匀速上升/下降,高度改变,重力势能改变,因此重力势能可能不变。
3. 机械能的判断:
机械能=动能+重力势能,动能一定不变,而重力势能可能变化,因此机械能可能不变(当重力势能不变时,机械能不变;当重力势能变化时,机械能也变化)。
【答案】
一定;可能;可能
【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】
本题核心是明确不同能量的影响因素,同时要考虑到平衡力作用下物体的多种运动状态,避免因忽略部分运动情况而误判,需细致分析每种能量的变化可能性。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合动能、重力势能、机械能的影响因素,以及平衡力对物体运动状态的影响来逐步分析:
1. 动能分析:动能的大小由物体的质量和速度决定。物体在平衡力作用下,运动状态保持不变(静止或匀速直线运动),物体质量不变,速度也不会改变,因此动能的两个影响因素均不变,动能一定不变。
2. 重力势能分析:重力势能的大小由物体的质量和高度决定。物体受平衡力时质量不变,但运动状态存在多种可能:若物体水平匀速运动,高度不变,重力势能不变;若物体匀速上升或下降,高度发生变化,重力势能也会变化。所以重力势能可能不变。
3. 机械能分析:机械能是动能与重力势能的总和。动能一定不变,但重力势能可能变化,因此机械能可能不变(当重力势能不变时,机械能不变;当重力势能变化时,机械能也变化)。
【解析】
1. 动能的判断:
物体在平衡力作用下,运动状态不改变,即保持静止或匀速直线运动状态。物体的质量不变,速度大小也恒定,根据动能公式$E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$,可知动能一定不变。
2. 重力势能的判断:
重力势能与物体的质量和所处高度有关。物体受平衡力时质量不变,但运动情况有多种:若水平匀速运动,高度不变,重力势能不变;若匀速上升/下降,高度改变,重力势能改变,因此重力势能可能不变。
3. 机械能的判断:
机械能=动能+重力势能,动能一定不变,而重力势能可能变化,因此机械能可能不变(当重力势能不变时,机械能不变;当重力势能变化时,机械能也变化)。
【答案】
一定;可能;可能
【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】
本题核心是明确不同能量的影响因素,同时要考虑到平衡力作用下物体的多种运动状态,避免因忽略部分运动情况而误判,需细致分析每种能量的变化可能性。
【难度系数】
0.6
8. 如图,将一小球由 $ A $ 点释放,沿光滑的弧形轨道运动到 $ B $ 点时,小球所受外力突然全部消失,则小球将沿着图中的

c
轨迹运动;不计空气阻力,整个过程中,小球的机械能不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案
8. c 不变
解析
【分析】
1. 轨迹判断:根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持原来的运动状态。小球运动到B点时,速度方向沿水平向右(与轨迹c方向一致),因此外力全部消失后,小球将保持该运动状态沿c轨迹做匀速直线运动。
2. 机械能变化:轨道光滑且不计空气阻力,小球运动过程中只有动能和重力势能相互转化,没有能量损耗,所以机械能总量保持不变。
【解析】
1. 轨迹分析:当小球到达B点时,其运动方向为水平向右(对应轨迹c的方向)。根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,因此小球所受外力全部消失后,将沿轨迹c做匀速直线运动。
2. 机械能分析:由于轨道光滑,且不计空气阻力,小球在运动过程中只有动能与重力势能的相互转化,不存在机械能的损耗,因此整个过程中小球的机械能不变。
【答案】
c;不变
【知识点】
牛顿第一定律;机械能守恒
【点评】
本题综合考查牛顿第一定律的应用和机械能守恒的条件,需准确理解物体不受外力时的运动规律,以及机械能守恒的前提(无摩擦、无空气阻力等能量损耗),属于基础题型,侧重对物理规律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
1. 轨迹判断:根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持原来的运动状态。小球运动到B点时,速度方向沿水平向右(与轨迹c方向一致),因此外力全部消失后,小球将保持该运动状态沿c轨迹做匀速直线运动。
2. 机械能变化:轨道光滑且不计空气阻力,小球运动过程中只有动能和重力势能相互转化,没有能量损耗,所以机械能总量保持不变。
【解析】
1. 轨迹分析:当小球到达B点时,其运动方向为水平向右(对应轨迹c的方向)。根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,因此小球所受外力全部消失后,将沿轨迹c做匀速直线运动。
2. 机械能分析:由于轨道光滑,且不计空气阻力,小球在运动过程中只有动能与重力势能的相互转化,不存在机械能的损耗,因此整个过程中小球的机械能不变。
【答案】
c;不变
【知识点】
牛顿第一定律;机械能守恒
【点评】
本题综合考查牛顿第一定律的应用和机械能守恒的条件,需准确理解物体不受外力时的运动规律,以及机械能守恒的前提(无摩擦、无空气阻力等能量损耗),属于基础题型,侧重对物理规律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
9. 一辆城市绿化洒水车,在一条平直的马路上匀速前进。当它正常工作时,其动能
减小
,势能减小
,机械能减小
。答案
9. 减小 减小 减小
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确动能、重力势能和机械能的影响因素:
1. 动能大小由物体的质量和速度决定,速度不变时,质量越小,动能越小;
2. 重力势能大小由物体的质量和高度决定,高度不变时,质量越小,重力势能越小;
3. 机械能是动能与势能的总和,当动能和势能均减小时,机械能也会减小。
洒水车在平直马路上匀速前进,速度、高度均不变,但正常工作时会不断洒水,自身质量逐渐减小。结合上述影响因素,即可判断各能量的变化趋势。
【解析】
1. 动能变化分析:洒水车匀速前进,速度保持不变,洒水过程中自身质量不断减小。根据动能的影响因素,速度不变、质量减小,因此动能减小;
2. 重力势能变化分析:洒水车在平直路面行驶,高度不变,洒水时质量不断减小。根据重力势能的影响因素,高度不变、质量减小,因此重力势能减小;
3. 机械能变化分析:机械能等于动能与重力势能的总和,由于动能和重力势能均减小,所以机械能减小。
【答案】
减小;减小;减小
【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】
本题是基础概念应用题,核心是掌握机械能相关物理量的影响因素。解题关键是抓住洒水车工作时质量持续减小这一关键条件,结合速度和高度不变的状态,逐一分析各能量的变化,侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确动能、重力势能和机械能的影响因素:
1. 动能大小由物体的质量和速度决定,速度不变时,质量越小,动能越小;
2. 重力势能大小由物体的质量和高度决定,高度不变时,质量越小,重力势能越小;
3. 机械能是动能与势能的总和,当动能和势能均减小时,机械能也会减小。
洒水车在平直马路上匀速前进,速度、高度均不变,但正常工作时会不断洒水,自身质量逐渐减小。结合上述影响因素,即可判断各能量的变化趋势。
【解析】
1. 动能变化分析:洒水车匀速前进,速度保持不变,洒水过程中自身质量不断减小。根据动能的影响因素,速度不变、质量减小,因此动能减小;
2. 重力势能变化分析:洒水车在平直路面行驶,高度不变,洒水时质量不断减小。根据重力势能的影响因素,高度不变、质量减小,因此重力势能减小;
3. 机械能变化分析:机械能等于动能与重力势能的总和,由于动能和重力势能均减小,所以机械能减小。
【答案】
减小;减小;减小
【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】
本题是基础概念应用题,核心是掌握机械能相关物理量的影响因素。解题关键是抓住洒水车工作时质量持续减小这一关键条件,结合速度和高度不变的状态,逐一分析各能量的变化,侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
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