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7.(2024·大丰区月考)甲站在以0.7m/s的速度匀速上行的自动扶梯上,乙站在以0.5m/s的速度匀速下行的自动扶梯上.两人的质量相等,甲上行过程中
动
能不变.某时刻的位置如图所示,此时,甲的重力势能等于
(填“大于”“小于”或“等于”,下同)乙的重力势能,甲的机械能大于
乙的机械能.答案
7. 动 等于 大于
解析
【分析】
这道题围绕动能、重力势能、机械能的大小比较展开，我们可以按三步逻辑推导：第一步先分析甲的运动状态，甲匀速上行，质量和速度都不发生变化，结合动能的决定因素就能判断哪种能量保持不变；第二步观察题图，同一时刻甲乙处于相同的水平高度，已知两人质量相等，结合重力势能的影响因素就可以对比二者重力势能的大小；第三步利用机械能是动能与势能的总和的定义，先对比甲乙的动能大小，再结合已经得到的重力势能关系，就能推出总机械能的大小关系。
【解析】
1. 动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定，甲沿扶梯匀速上行，自身质量不变，运动速度0.7m/s保持恒定，因此甲上行过程中动能不变。
2. 重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定，题图中甲乙二人位于同一水平虚线上，所处高度完全相同，且题目明确两人质量相等，因此此时甲的重力势能等于乙的重力势能。
3. 甲的运动速度为0.7m/s，乙的运动速度为0.5m/s，二人质量相等，因此甲的动能大于乙的动能；机械能为动能与重力势能之和，二者重力势能相等，甲的动能更大，因此甲的机械能大于乙的机械能。
【答案】
动 等于 大于
【知识点】
动能影响因素，重力势能影响因素，机械能定义
【点评】
本题属于机械能相关概念的基础应用题，解题核心是紧扣动能、重力势能的两个影响要素逐一匹配已知条件进行对比，没有复杂的变形推导，主要用来巩固学生对机械能相关基础概念的理解，易错点是忽略甲乙的速度差异直接认为机械能相等。
【难度系数】
0.8
这道题围绕动能、重力势能、机械能的大小比较展开，我们可以按三步逻辑推导：第一步先分析甲的运动状态，甲匀速上行，质量和速度都不发生变化，结合动能的决定因素就能判断哪种能量保持不变；第二步观察题图，同一时刻甲乙处于相同的水平高度，已知两人质量相等，结合重力势能的影响因素就可以对比二者重力势能的大小；第三步利用机械能是动能与势能的总和的定义，先对比甲乙的动能大小，再结合已经得到的重力势能关系，就能推出总机械能的大小关系。
【解析】
1. 动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定，甲沿扶梯匀速上行，自身质量不变，运动速度0.7m/s保持恒定，因此甲上行过程中动能不变。
2. 重力势能的大小由物体的质量和所处高度共同决定，题图中甲乙二人位于同一水平虚线上，所处高度完全相同，且题目明确两人质量相等，因此此时甲的重力势能等于乙的重力势能。
3. 甲的运动速度为0.7m/s，乙的运动速度为0.5m/s，二人质量相等，因此甲的动能大于乙的动能；机械能为动能与重力势能之和，二者重力势能相等，甲的动能更大，因此甲的机械能大于乙的机械能。
【答案】
动 等于 大于
【知识点】
动能影响因素，重力势能影响因素，机械能定义
【点评】
本题属于机械能相关概念的基础应用题，解题核心是紧扣动能、重力势能的两个影响要素逐一匹配已知条件进行对比，没有复杂的变形推导，主要用来巩固学生对机械能相关基础概念的理解，易错点是忽略甲乙的速度差异直接认为机械能相等。
【难度系数】
0.8
8. (2024·滨海县期中)将皮球从离地某一高度$O$点处水平抛出,皮球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,皮球经过同高度的$A$、$B$两点时,皮球在$A$点的动能
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)在$B$点的动能;皮球第一次反弹后到达最高点$P$点时动能不等于
(填“等于”或“不等于”)零;若将皮球表面涂黑,则在地面$M$点留下的黑色圆斑大于
(填“大于”“小于”或“等于”)在地面$N$点留下的黑色圆斑.答案
8. 大于 不等于 大于
解析
【分析】
我们可以分三步逐步推导：1. 先看A、B两点，两点高度完全相同，皮球质量不变，因此两点的重力势能相等；皮球运动全程需要不断克服空气阻力做功，总机械能持续损耗，A点处于第一次落地前的运动路径上，B点处于第一次反弹后的上升路径上，说明A点对应的总机械能比B点大，而机械能等于动能加重力势能，重力势能相等的前提下，就能推出A点动能更大。2. 再看最高点P，皮球是斜抛运动到P点的，P点之后皮球还能沿轨迹向斜下方运动，说明在P点时皮球仍然保留水平方向的运动速度，并没有静止，因此动能不可能为零。3. 最后对比M、N两点，M是第一次落地的位置，N是第二次落地的位置，从初始位置到M点皮球的能量损耗更少，到达M点时的总机械能比N点大，落地瞬间重力势能都为0，因此M点皮球的动能更大，接触地面发生弹性形变时的形变程度也更大，留下的黑色圆斑就更大。
【解析】
① 皮球运动过程中受空气阻力作用，机械能不断减小。A、B高度相同，皮球在两点的重力势能相等，A点机械能大于B点机械能，根据机械能=动能+重力势能，可得A点的动能大于B点的动能。
② P点是皮球第一次反弹后的斜抛最高点，此时皮球竖直方向速度为0，但仍具有水平方向的速度，因此动能不为零，即不等于零。
③ 皮球到达M点时的总机械能大于到达N点时的总机械能，落地时重力势能均为0，M点皮球的动能更大，接触地面时弹性形变的程度更大，因此M点留下的黑色圆斑大于N点的圆斑。
【答案】大于；不等于；大于
【知识点】机械能转化；动能势能影响因素
【点评】本题结合皮球弹跳的实际场景考察能量变化规律，易错点是容易误认为斜抛运动的最高点动能为零，解题时要抓住“运动全程机械能持续损耗”的核心规律，结合动能、重力势能的影响因素推导不同位置的能量大小关系。
【难度系数】0.6
我们可以分三步逐步推导：1. 先看A、B两点，两点高度完全相同，皮球质量不变，因此两点的重力势能相等；皮球运动全程需要不断克服空气阻力做功，总机械能持续损耗，A点处于第一次落地前的运动路径上，B点处于第一次反弹后的上升路径上，说明A点对应的总机械能比B点大，而机械能等于动能加重力势能，重力势能相等的前提下，就能推出A点动能更大。2. 再看最高点P，皮球是斜抛运动到P点的，P点之后皮球还能沿轨迹向斜下方运动，说明在P点时皮球仍然保留水平方向的运动速度，并没有静止，因此动能不可能为零。3. 最后对比M、N两点，M是第一次落地的位置，N是第二次落地的位置，从初始位置到M点皮球的能量损耗更少，到达M点时的总机械能比N点大，落地瞬间重力势能都为0，因此M点皮球的动能更大，接触地面发生弹性形变时的形变程度也更大，留下的黑色圆斑就更大。
【解析】
① 皮球运动过程中受空气阻力作用，机械能不断减小。A、B高度相同，皮球在两点的重力势能相等，A点机械能大于B点机械能，根据机械能=动能+重力势能，可得A点的动能大于B点的动能。
② P点是皮球第一次反弹后的斜抛最高点，此时皮球竖直方向速度为0，但仍具有水平方向的速度，因此动能不为零，即不等于零。
③ 皮球到达M点时的总机械能大于到达N点时的总机械能，落地时重力势能均为0，M点皮球的动能更大，接触地面时弹性形变的程度更大，因此M点留下的黑色圆斑大于N点的圆斑。
【答案】大于；不等于；大于
【知识点】机械能转化；动能势能影响因素
【点评】本题结合皮球弹跳的实际场景考察能量变化规律，易错点是容易误认为斜抛运动的最高点动能为零，解题时要抓住“运动全程机械能持续损耗”的核心规律，结合动能、重力势能的影响因素推导不同位置的能量大小关系。
【难度系数】0.6
9. 如图所示为某城市车站的站台. 为了有效地利用能量,进站和出站的轨道都与站台构成一缓坡. 关于列车在进站和出站过程中能量的转化,下列说法正确的是 （
A.出站时列车的动能转化为势能
B.进站时列车的势能转化为动能
C.出站时列车的势能转化为动能
D.列车进站、出站时,机械能的总量不变
C
）A.出站时列车的动能转化为势能
B.进站时列车的势能转化为动能
C.出站时列车的势能转化为动能
D.列车进站、出站时,机械能的总量不变
答案
9. C
解析
【分析】
这道题的核心是判断列车进站、出站过程的能量转化，我们可以按照这个思路思考：首先回忆动能和重力势能的影响因素：动能由物体的质量和速度决定，重力势能由物体的质量和所处高度决定。接下来分别分析两个过程：1. 进站时，列车原本有较大的速度，冲上和站台相连的缓坡，速度不断减小，所处高度不断升高，这个过程是动能转化为重力势能，减少刹车消耗的能量；2. 出站时，列车从高处的站台沿缓坡向下运动，所处高度不断降低，速度逐渐变大，这个过程是重力势能转化为动能，帮助列车启动，节省燃料。之后逐个对比选项判断正误，同时还要注意实际场景中列车会受到摩擦阻力，机械能会有损耗，并非守恒。
【解析】
我们逐一分析选项：
A. 出站时，列车从缓坡向下运动，高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，并非动能转化为势能，A错误；
B. 进站时，列车冲上缓坡，速度减小、高度升高，是动能转化为重力势能，并非势能转化为动能，B错误；
C. 出站时列车的高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，C正确；
D. 列车进站、出站过程中，会受到轨道的摩擦阻力作用，部分机械能会转化为内能，机械能总量减小，并非保持不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化
机械能的变化
【点评】
本题结合火车站台的实际设计考察能量转化知识，属于物理联系生活的应用型基础题，解题的关键是抓住过程中物体的速度、高度变化判断能量形式的转变，同时要注意实际场景中阻力的存在，不能直接默认机械能守恒。
【难度系数】
0.8
这道题的核心是判断列车进站、出站过程的能量转化，我们可以按照这个思路思考：首先回忆动能和重力势能的影响因素：动能由物体的质量和速度决定，重力势能由物体的质量和所处高度决定。接下来分别分析两个过程：1. 进站时，列车原本有较大的速度，冲上和站台相连的缓坡，速度不断减小，所处高度不断升高，这个过程是动能转化为重力势能，减少刹车消耗的能量；2. 出站时，列车从高处的站台沿缓坡向下运动，所处高度不断降低，速度逐渐变大，这个过程是重力势能转化为动能，帮助列车启动，节省燃料。之后逐个对比选项判断正误，同时还要注意实际场景中列车会受到摩擦阻力，机械能会有损耗，并非守恒。
【解析】
我们逐一分析选项：
A. 出站时，列车从缓坡向下运动，高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，并非动能转化为势能，A错误；
B. 进站时，列车冲上缓坡，速度减小、高度升高，是动能转化为重力势能，并非势能转化为动能，B错误；
C. 出站时列车的高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，C正确；
D. 列车进站、出站过程中，会受到轨道的摩擦阻力作用，部分机械能会转化为内能，机械能总量减小，并非保持不变，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能的转化
机械能的变化
【点评】
本题结合火车站台的实际设计考察能量转化知识，属于物理联系生活的应用型基础题，解题的关键是抓住过程中物体的速度、高度变化判断能量形式的转变，同时要注意实际场景中阻力的存在，不能直接默认机械能守恒。
【难度系数】
0.8
10. 如图所示是小明做的一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定. 做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面. 下列说法正确的是（
A.罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C.罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
D.罐子从水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
C
）A.罐子从斜面往下滚动时，重力势能全部转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中，机械能的总量保持不变
C.罐子滚下后会返回，可能滚上斜面
D.罐子从水平面返回过程中，动能转化为弹性势能
答案
10. C
解析
【分析】
我们先梳理本题的核心解题思路，围绕魔罐滚动全过程的能量转化逻辑逐步推导：1. 先明确魔罐的特殊结构：内部橡皮筋中部绑定铁块，两端固定在罐的两侧，罐子滚动时橡皮筋会被扭转发生弹性形变。2. 分析斜面滚下阶段：罐子高度降低，重力势能减小，这部分能量一部分转化为罐子的动能，一部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时还要克服摩擦做功转化为内能，由此可以直接排除描述错误的A、B选项。3. 分析水平面运动阶段：滚到水平面后，已经发生扭转的橡皮筋储存了弹性势能，弹性势能释放可以驱动罐子反向运动，结合能量转化规律判断剩余选项，最终得到正确结论。
【解析】
我们逐个对选项进行验证：
选项A：罐子从斜面往下滚动时，重力势能除了转化为罐子的动能，还有部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时克服摩擦做功转化为内能，并非全部转化为动能，A错误。
选项B：罐子滚下过程中，持续克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量不断减小，并不守恒，B错误。
选项C：罐子滚到水平面后，扭转的橡皮筋储存的弹性势能逐步释放，转化为罐子的动能，驱动罐子反向运动，在弹性势能足够的情况下，罐子可以返回并重新滚上斜面，C正确。
选项D：罐子从水平面返回的过程中，是橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能，并非动能转化为弹性势能，D错误。
综上，本题选C。
【答案】C
【知识点】能量的转化，机械能守恒条件
【点评】
本题结合趣味小实验考查能量转化相关知识，易错点是容易忽略魔罐内部橡皮筋的弹性势能变化，误将其当成普通的滚动物体分析，解题时需要同时考虑罐子整体的机械能和内部弹性势能的变化，还要注意摩擦带来的机械能损耗。
【难度系数】
0.7
我们先梳理本题的核心解题思路，围绕魔罐滚动全过程的能量转化逻辑逐步推导：1. 先明确魔罐的特殊结构：内部橡皮筋中部绑定铁块，两端固定在罐的两侧，罐子滚动时橡皮筋会被扭转发生弹性形变。2. 分析斜面滚下阶段：罐子高度降低，重力势能减小，这部分能量一部分转化为罐子的动能，一部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时还要克服摩擦做功转化为内能，由此可以直接排除描述错误的A、B选项。3. 分析水平面运动阶段：滚到水平面后，已经发生扭转的橡皮筋储存了弹性势能，弹性势能释放可以驱动罐子反向运动，结合能量转化规律判断剩余选项，最终得到正确结论。
【解析】
我们逐个对选项进行验证：
选项A：罐子从斜面往下滚动时，重力势能除了转化为罐子的动能，还有部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时克服摩擦做功转化为内能，并非全部转化为动能，A错误。
选项B：罐子滚下过程中，持续克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量不断减小，并不守恒，B错误。
选项C：罐子滚到水平面后，扭转的橡皮筋储存的弹性势能逐步释放，转化为罐子的动能，驱动罐子反向运动，在弹性势能足够的情况下，罐子可以返回并重新滚上斜面，C正确。
选项D：罐子从水平面返回的过程中，是橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能，并非动能转化为弹性势能，D错误。
综上，本题选C。
【答案】C
【知识点】能量的转化，机械能守恒条件
【点评】
本题结合趣味小实验考查能量转化相关知识，易错点是容易忽略魔罐内部橡皮筋的弹性势能变化，误将其当成普通的滚动物体分析，解题时需要同时考虑罐子整体的机械能和内部弹性势能的变化，还要注意摩擦带来的机械能损耗。
【难度系数】
0.7
11. 如图所示,质量为$m$的小球从静止下落,落在与$A$点等高、竖直放置且静止的轻弹簧上,到达$B$点时小球的重力与弹簧的弹力大小相等,$C$点是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法正确的是（
A.下落过程中,到达$A$点时,小球的动能最大
B.下落过程中,到达$B$点时,小球的动能最大
C.下落过程中,到达$C$点时,小球的动能最大
D.下落过程中,小球的机械能是守恒的
B
）A.下落过程中,到达$A$点时,小球的动能最大
B.下落过程中,到达$B$点时,小球的动能最大
C.下落过程中,到达$C$点时,小球的动能最大
D.下落过程中,小球的机械能是守恒的
答案
11. B
解析
【分析】
我们可以分阶段梳理小球的下落过程：第一步，先明确小球从释放到接触弹簧A点的阶段，此时小球只受重力，合力向下，做加速运动，速度不断增大；第二步，接触弹簧后从A到B的阶段，弹簧的弹力随形变量增大而逐渐变大，此时弹力小于重力，合力仍然向下，小球继续加速，速度还在增大；第三步，到达B点时重力和弹力相等，小球所受合力为0，此时速度达到最大值；第四步，从B到C的阶段，弹簧弹力继续增大，大于重力，合力向上，小球开始做减速运动，速度不断减小，到最低点C时速度减为0。之后再结合动能的规律和机械能守恒的条件逐一判断选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项：
1. 选项A：下落过程中到达A点时，小球刚接触弹簧，此时弹簧弹力为0，小球合力向下，仍会继续加速，动能还在增大，A点动能不是最大，A错误。
2. 选项B：到达B点时，小球重力与弹簧弹力大小相等，合力为零，此时小球的速度达到整个下落过程的最大值，动能和速度正相关，因此此时小球动能最大，B正确。
3. 选项C：C点是小球到达的最低点，此时小球速度减为0，动能为0，是整个过程动能最小的位置，C错误。
4. 选项D：下落过程中，小球接触弹簧后，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能，小球自身的机械能不守恒，仅小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】B
【知识点】
受力与运动的关系，动能的影响因素，机械能守恒条件
【点评】
本题的易错点是容易误以为小球接触弹簧后就立刻开始减速，忽略了弹簧弹力随形变量逐渐增大的过程，只有当弹力大于重力后小球才会减速，合力为零的位置才是速度最大、动能最大的位置，同时要注意区分单个物体的机械能守恒和系统机械能守恒的差异。
【难度系数】
0.6
我们可以分阶段梳理小球的下落过程：第一步，先明确小球从释放到接触弹簧A点的阶段，此时小球只受重力，合力向下，做加速运动，速度不断增大；第二步，接触弹簧后从A到B的阶段，弹簧的弹力随形变量增大而逐渐变大，此时弹力小于重力，合力仍然向下，小球继续加速，速度还在增大；第三步，到达B点时重力和弹力相等，小球所受合力为0，此时速度达到最大值；第四步，从B到C的阶段，弹簧弹力继续增大，大于重力，合力向上，小球开始做减速运动，速度不断减小，到最低点C时速度减为0。之后再结合动能的规律和机械能守恒的条件逐一判断选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项：
1. 选项A：下落过程中到达A点时，小球刚接触弹簧，此时弹簧弹力为0，小球合力向下，仍会继续加速，动能还在增大，A点动能不是最大，A错误。
2. 选项B：到达B点时，小球重力与弹簧弹力大小相等，合力为零，此时小球的速度达到整个下落过程的最大值，动能和速度正相关，因此此时小球动能最大，B正确。
3. 选项C：C点是小球到达的最低点，此时小球速度减为0，动能为0，是整个过程动能最小的位置，C错误。
4. 选项D：下落过程中，小球接触弹簧后，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能，小球自身的机械能不守恒，仅小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】B
【知识点】
受力与运动的关系，动能的影响因素，机械能守恒条件
【点评】
本题的易错点是容易误以为小球接触弹簧后就立刻开始减速，忽略了弹簧弹力随形变量逐渐增大的过程，只有当弹力大于重力后小球才会减速，合力为零的位置才是速度最大、动能最大的位置，同时要注意区分单个物体的机械能守恒和系统机械能守恒的差异。
【难度系数】
0.6
