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7. 跨学科融合「★★☆」跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示，空气阻力不可忽略，则下列关于该同学在上述过程中，其能量变化的说法正确的是（
A.加速助跑到起跳阶段，机械能保持不变
B.经过最高点时重力势能最大，动能为零
C.从起跳到落地的过程中，机械能先变小后变大
D.起跳后到最高点的过程中，重力势能增大，动能减小
D
）A.加速助跑到起跳阶段，机械能保持不变
B.经过最高点时重力势能最大，动能为零
C.从起跳到落地的过程中，机械能先变小后变大
D.起跳后到最高点的过程中，重力势能增大，动能减小
答案
7.D 助跑阶段该同学的质量不变,速度增大,动能增大,重力势能不变,机械能变大,故 A 错误;经过最高点时重力势能最大,但在水平方向上速度不为零,动能不为零,故 B 错误;从起跳到落地的过程中,克服空气阻力做功,该同学的机械能变小,故 C 错误;起跳后到最高点的过程中,质量不变,高度升高,重力势能增大;质量不变,速度减小,动能减小,故 D 正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确动能、重力势能的影响因素，以及空气阻力对机械能的影响：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关，机械能是动能与势能的总和；运动过程中克服空气阻力做功时，机械能会减小。接下来逐个分析选项：
A选项：加速助跑时，质量不变，速度增大，动能增大，重力势能不变，因此机械能变大，而非保持不变；
B选项：经过最高点时，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，所以动能不为零；
C选项：从起跳到落地，始终受空气阻力，克服阻力做功，机械能一直变小，并非先变小后变大；
D选项：起跳到最高点，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，该说法正确。
【解析】
结合动能、重力势能的影响因素及空气阻力对机械能的影响分析各选项：
1. 选项A：加速助跑阶段，同学质量不变，速度增大→动能增大；高度不变→重力势能不变。机械能=动能+重力势能，因此机械能变大，A错误。
2. 选项B：经过最高点时，同学竖直方向速度为0，但水平方向仍有运动速度，所以动能不为零，B错误。
3. 选项C：从起跳到落地的过程中，空气阻力不可忽略，同学需不断克服空气阻力做功，机械能持续减小，并非先变小后变大，C错误。
4. 选项D：起跳后到最高点，同学质量不变，高度升高→重力势能增大；运动速度减小→动能减小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能、机械能变化、空气阻力影响
【点评】
本题结合跳远场景考查机械能相关知识，易错点为“最高点动能是否为零”“空气阻力对机械能的影响”，需准确掌握概念，整体为中等难度题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确动能、重力势能的影响因素，以及空气阻力对机械能的影响：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关，机械能是动能与势能的总和；运动过程中克服空气阻力做功时，机械能会减小。接下来逐个分析选项：
A选项：加速助跑时，质量不变，速度增大，动能增大，重力势能不变，因此机械能变大，而非保持不变；
B选项：经过最高点时，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，所以动能不为零；
C选项：从起跳到落地，始终受空气阻力，克服阻力做功，机械能一直变小，并非先变小后变大；
D选项：起跳到最高点，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，该说法正确。
【解析】
结合动能、重力势能的影响因素及空气阻力对机械能的影响分析各选项：
1. 选项A：加速助跑阶段，同学质量不变，速度增大→动能增大；高度不变→重力势能不变。机械能=动能+重力势能，因此机械能变大，A错误。
2. 选项B：经过最高点时，同学竖直方向速度为0，但水平方向仍有运动速度，所以动能不为零，B错误。
3. 选项C：从起跳到落地的过程中，空气阻力不可忽略，同学需不断克服空气阻力做功，机械能持续减小，并非先变小后变大，C错误。
4. 选项D：起跳后到最高点，同学质量不变，高度升高→重力势能增大；运动速度减小→动能减小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能、机械能变化、空气阻力影响
【点评】
本题结合跳远场景考查机械能相关知识，易错点为“最高点动能是否为零”“空气阻力对机械能的影响”，需准确掌握概念，整体为中等难度题。
【难度系数】
0.5
8. 情境素材 科技成就「2025山东济南中考，★★☆」科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机(包括水箱和箱中农药)的机械能可能保持不变的是 (
A.水平向前匀速飞行
B.竖直向下匀速飞行
C.斜向上匀速飞行
D.斜向下匀速飞行
C
)A.水平向前匀速飞行
B.竖直向下匀速飞行
C.斜向上匀速飞行
D.斜向下匀速飞行
答案
8.C 无人机正在进行农药喷洒作业,随着农药的减少,无人机(包括水箱和箱中农药)质量减小,若无人机做匀速运动,动能减小,要使其机械能不变,必须增大其重力势能,所以斜向上匀速飞行时,机械能可能保持不变,故选 C。
方法归纳 重力势能的大小与物体的质量和其所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和所处位置的高度是否变化即可;动能的大小与物体的质量和其运动的速度大小有关,判断动能是否改变,看它的质量和速度大小是否变化即可。
方法归纳 重力势能的大小与物体的质量和其所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和所处位置的高度是否变化即可;动能的大小与物体的质量和其运动的速度大小有关,判断动能是否改变,看它的质量和速度大小是否变化即可。
解析
【分析】
要判断无人机的机械能是否保持不变，需明确机械能是动能与重力势能的总和，分别分析动能和重力势能的变化：动能大小与质量、速度有关，重力势能大小与质量、高度有关。本题中无人机喷洒农药，总质量不断减小，结合各选项的运动状态分析动能和势能的变化，进而判断机械能是否可能不变。
【解析】
机械能=动能+重力势能。
选项A：水平向前匀速飞行时，速度不变，总质量减小，因此动能减小；高度不变，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
选项B：竖直向下匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度降低，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
选项C：斜向上匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度升高，总质量减小但高度增加，重力势能的变化可能抵消动能的减小，使机械能保持不变，符合要求。
选项D：斜向下匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度降低，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题结合农业科技情境，考查机械能的判断，需掌握动能和重力势能的影响因素，分析时要注意题目中“农药减少导致质量减小”这一关键条件，是基础的机械能分析题。
【难度系数】
0.6
要判断无人机的机械能是否保持不变，需明确机械能是动能与重力势能的总和，分别分析动能和重力势能的变化：动能大小与质量、速度有关，重力势能大小与质量、高度有关。本题中无人机喷洒农药，总质量不断减小，结合各选项的运动状态分析动能和势能的变化，进而判断机械能是否可能不变。
【解析】
机械能=动能+重力势能。
选项A：水平向前匀速飞行时，速度不变，总质量减小，因此动能减小；高度不变，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
选项B：竖直向下匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度降低，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
选项C：斜向上匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度升高，总质量减小但高度增加，重力势能的变化可能抵消动能的减小，使机械能保持不变，符合要求。
选项D：斜向下匀速飞行时，速度不变，总质量减小，动能减小；高度降低，总质量减小，重力势能减小，故机械能减小，不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题结合农业科技情境，考查机械能的判断，需掌握动能和重力势能的影响因素，分析时要注意题目中“农药减少导致质量减小”这一关键条件，是基础的机械能分析题。
【难度系数】
0.6
9.「2025四川巴中中考，★☆」图甲是小朋友荡秋千的情境，其过程可简化为图乙所示，下列描述正确的是（
A.a到b的过程小朋友重力势能变大
B.b到c的过程小朋友动能变大
C.b点处小朋友的机械能最大
D.整个过程小朋友机械能一直在减小
D
）A.a到b的过程小朋友重力势能变大
B.b到c的过程小朋友动能变大
C.b点处小朋友的机械能最大
D.整个过程小朋友机械能一直在减小
答案
9.D a 到 b 的过程,小朋友的质量不变,高度减小,重力势能变小,故 A 错误;b 到 c 的过程,小朋友的质量不变,速度变小,动能变小,故 B 错误;小朋友在摆动过程中克服空气阻力做功,机械能不断减小,所以 a 点处小朋友的机械能最大,故 C 错误,D 正确。
解析
【分析】
本题考查动能、重力势能的变化及机械能的转化，解题思路是：先明确动能（与质量、速度有关）、重力势能（与质量、高度有关）的影响因素，再结合荡秋千时存在空气阻力，机械能会不断减小的实际情况，逐个分析选项判断正误。
【解析】
选项A：a到b的过程，小朋友质量不变，高度降低，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度减小而变小，故A错误。
选项B：b到c的过程，小朋友质量不变，速度逐渐减小，根据动能的影响因素，动能随速度减小而变小，故B错误。
选项C：荡秋千过程中，小朋友需要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能不断减小，初始的a点机械能最大，故C错误。
选项D：整个摆动过程中，始终存在空气阻力，小朋友克服阻力做功，机械能不断转化为其他形式的能，所以机械能一直在减小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能变化、机械能及其转化
【点评】
本题结合生活中荡秋千的情境，考查动能、重力势能的变化规律及机械能的实际变化，需注意实际场景中空气阻力对机械能的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查动能、重力势能的变化及机械能的转化，解题思路是：先明确动能（与质量、速度有关）、重力势能（与质量、高度有关）的影响因素，再结合荡秋千时存在空气阻力，机械能会不断减小的实际情况，逐个分析选项判断正误。
【解析】
选项A：a到b的过程，小朋友质量不变，高度降低，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度减小而变小，故A错误。
选项B：b到c的过程，小朋友质量不变，速度逐渐减小，根据动能的影响因素，动能随速度减小而变小，故B错误。
选项C：荡秋千过程中，小朋友需要克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能不断减小，初始的a点机械能最大，故C错误。
选项D：整个摆动过程中，始终存在空气阻力，小朋友克服阻力做功，机械能不断转化为其他形式的能，所以机械能一直在减小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能变化、机械能及其转化
【点评】
本题结合生活中荡秋千的情境，考查动能、重力势能的变化规律及机械能的实际变化，需注意实际场景中空气阻力对机械能的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
