9. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化图如图所示.$AB$段返回器的动能(填“变大”“不变”或“变小”);$BC$段返回器的机械能(填“变大”“不变”或“变小”),$CD$段返回器动能增加量(填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量.

9.变小 不变 小于 [解析]AB段返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小;BC段穿出大气层,没有受到空气的阻力,机械能保持不变;CD段返回器质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于CD段有空气阻力做功,因此CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
思路引导 动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和,据此分析动能、机械能的变化情况。

10. 如图所示,弹簧一端与小车相连,另一端固定在左侧的墙壁上,小车放在光滑的水平木板上. 小车位于 A 点时弹簧恰好为自然长度,用力压缩弹簧使小车到达 B 点;松手后,小车由位置 B 运动至位置 C. 则在整个运动过程中,速度达到最大的位置在(填“A 点”“A 点的左侧”或“A 点的右侧”),弹簧的弹性势能的变化情况是;整个系统的机械能(填“增大”“减小”或“不变”).

10.A点 先减小后增大 不变 [解析]由于木板是光滑的,不存在摩擦力,因此小车在木板上运动的速度最大时,弹簧的弹性势能全部转化成动能,小车运动至A点时弹簧恰好为自然长度,所以A点的动能是最大的;从B到A是弹簧恢复原状的过程,弹簧的弹性势能减小,从A到C,小车由于惯性继续运动,弹簧发生弹性形变,弹簧的弹性势能增大,所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大;小车从位置A运动到C的过程中,弹簧的长度变长,弹性势能变大,小车的速度变小,动能变小,由于接触面是光滑的,不存在摩擦,所以小车的动能全部转化为弹簧的弹性势能,整个系统机械能不变。
关键提醒 解题的关键是能够分析出弹簧和小车在不同情况下动能和弹性势能的转化情况,注意弹簧和小车组成的系统机械能守恒。

11. 转换法 将两个弹性、体积相同，质量分别为$m_A$和$m_B$的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在水平地面的纸上留下黑斑，如图甲所示，可推断$m_A$（填“$＞$”“$＜$”或“$=$”）$m_B$。将一表面涂黑的皮球水平抛出后，皮球在水平地面的纸上留下了一串痕迹，如图乙所示，由此判断，皮球运动的方向是（填“由左向右”或“由右向左”）的，④处皮球的机械能（填“大于”“小于”或“等于”）①处皮球的机械能。

11.$＜$ 由右向左 大于 [解析]根据转换法,可以通过黑斑的大小反映释放时两个皮球的重力势能大小. 如图甲所示,皮球B留下的黑斑较大,说明释放时皮球B的重力势能较大,释放的高度相同,则皮球B的质量较大. 将一表面涂黑的皮球水平抛出后,皮球在水平地面的纸上弹跳时,由于要克服空气阻力做功等原因,皮球的机械能不断减小,因此皮球跳起的高度逐渐降低,则落地时的形变程度逐渐减小,在水平地面的纸上留下的痕迹逐渐减小,所以皮球运动的方向是由右向左,④处皮球的机械能大于①处皮球的机械能。

12. 如图所示,摆线的长$L$相同,小球$A$、$B$的质量$m_{A}＜m_{B}$,悬线与竖直方向的夹角$θ _{1}＜θ _{2}.$

(1)图甲、乙中,同时由静止释放$A$、$B$两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的无关.
(2)小强设计用如图所示装置探究物体的动能大小与哪些因素有关.小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块$C$发生碰撞,木块会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较反映小球撞击木块$C$前的动能大小,这种研究方法叫.
(3)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块$C$被撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与有关.
(4)若水平面绝对光滑且足够长,木块$C$被撞击后,它的运动状态是.
(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能(填“相等”或“不相等”),该方案(填“正确”或“错误”),理由是.

12.(1)质量 (2)木块移动的距离 转换法 (3)速度 (4)做匀速直线运动 (5)相等 错误 没有控制小球的速度相同 [解析](1)比较甲、乙两图,小球A、B的质量不同,悬线与竖直方向的夹角相同,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关.(2)分析实验现象,可根据木块被撞后移动的距离比较出小球撞击木块C前的动能大小.在保证效果相同的情况下,将不可见、不易测量的物理量或现象转换为可见、易测量的物理量或现象进行研究,这种研究方法叫转换法.(3)根据图乙、丙知,小球的质量相同,悬线与竖直方向的夹角$θ_1＜θ_2$,图丙中小球到达竖直位置的速度更大,观察到图丙中木块C被撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与速度有关.(4)由牛顿第一定律知,一切物体都保持静止状态或匀速直线运动状态,除非有力迫使它改变这种运动状态,若水平面绝对光滑且足够长,则木块C被撞击后做匀速直线运动.(5)在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧的弹性势能全部转化成小球的动能,所以不同小球的动能是相同的,小球的动能与其质量和速度都有关,由于小球的动能不变,质量不同,因而小球的速度也不同,即该方案存在两个变量,故错误。