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10. 如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的 O 点,在水平恒力 F 作用下开始向右加速运动,且 a、b 之间和 b、c 之间的距离相等,F 在 ab 段做功为 $ W_1 $,做功功率为 $ P_1 $;在 bc 段做功为 $ W_2 $,做功功率为 $ P_2 $,下列选项正确的是(
A.$ W_1 = W_2, P_1 ＞ P_2 $
B.$ W_1 ＞ W_2, P_1 ＜ P_2 $
C.$ W_1 ＞ W_2, P_1 ＞ P_2 $
D.$ W_1 = W_2, P_1 ＜ P_2 $
D
)。A.$ W_1 = W_2, P_1 ＞ P_2 $
B.$ W_1 ＞ W_2, P_1 ＜ P_2 $
C.$ W_1 ＞ W_2, P_1 ＞ P_2 $
D.$ W_1 = W_2, P_1 ＜ P_2 $
答案
10.D 【点拨】本题考查做功与功率。
【解析】由题知,a、b之间和b、c之间的距离相等,拉力恒定,根据W=Fs可知,两个过程中拉力做的功相等,即$W_1=W_2$;物体向右做加速运动,速度在不断增大,运动相等的路程,所用的时间减少,根据$P=\frac{W}{t}$可知,拉力做功的功率$P_1＜P_2$。故D正确。
【解析】由题知,a、b之间和b、c之间的距离相等,拉力恒定,根据W=Fs可知,两个过程中拉力做的功相等,即$W_1=W_2$;物体向右做加速运动,速度在不断增大,运动相等的路程,所用的时间减少,根据$P=\frac{W}{t}$可知,拉力做功的功率$P_1＜P_2$。故D正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步，根据恒力做功的公式判断两段做功的大小；第二步，结合物体的运动状态分析两段运动的时间，再根据功率公式比较功率大小。首先，恒力做功只和力的大小、力方向上的位移有关，ab和bc段距离相等，力恒定，所以做功相等；其次，物体做加速运动，速度越来越大，相同路程下，速度大的段用时更短，再结合功率公式即可得出功率关系。
【解析】
1. 功的计算：已知拉力F为水平恒力，ab段和bc段的距离s相等，根据功的计算公式$ W = Fs $，可得ab段做功$ W_1 = F · s_{ab} $，bc段做功$ W_2 = F · s_{bc} $，因为$ s_{ab} = s_{bc} $，所以$ W_1 = W_2 $。
2. 时间分析：物体在恒力F作用下做加速直线运动，速度v逐渐增大，由公式$ t = \frac{s}{v} $可知，当路程s相等时，速度越大，运动时间越短，因此ab段的运动时间$ t_1 $大于bc段的运动时间$ t_2 $。
3. 功率计算：根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，由于$ W_1 = W_2 $，且$ t_1 ＞ t_2 $，所以$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $，可得$ P_1 ＜ P_2 $。
综上，$ W_1 = W_2 $，$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用，核心是掌握恒力做功的特点及功率与功、时间的关系，结合加速运动的速度变化分析时间，属于基础题型，难度适中，是对核心公式的直接应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步思考：第一步，根据恒力做功的公式判断两段做功的大小；第二步，结合物体的运动状态分析两段运动的时间，再根据功率公式比较功率大小。首先，恒力做功只和力的大小、力方向上的位移有关，ab和bc段距离相等，力恒定，所以做功相等；其次，物体做加速运动，速度越来越大，相同路程下，速度大的段用时更短，再结合功率公式即可得出功率关系。
【解析】
1. 功的计算：已知拉力F为水平恒力，ab段和bc段的距离s相等，根据功的计算公式$ W = Fs $，可得ab段做功$ W_1 = F · s_{ab} $，bc段做功$ W_2 = F · s_{bc} $，因为$ s_{ab} = s_{bc} $，所以$ W_1 = W_2 $。
2. 时间分析：物体在恒力F作用下做加速直线运动，速度v逐渐增大，由公式$ t = \frac{s}{v} $可知，当路程s相等时，速度越大，运动时间越短，因此ab段的运动时间$ t_1 $大于bc段的运动时间$ t_2 $。
3. 功率计算：根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，由于$ W_1 = W_2 $，且$ t_1 ＞ t_2 $，所以$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $，可得$ P_1 ＜ P_2 $。
综上，$ W_1 = W_2 $，$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用，核心是掌握恒力做功的特点及功率与功、时间的关系，结合加速运动的速度变化分析时间，属于基础题型，难度适中，是对核心公式的直接应用。
【难度系数】
0.6
11.某巡航导弹的飞行轨迹如图所示,发射升空段(OF),发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段(FI),发动机关闭,导弹被加速到极高的速度;匀速巡航阶段(IJ),主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。若大气层外可视为真空且不考虑燃料消耗对导弹质量的影响,下列关于该巡航导弹的说法正确的是(
A.整个过程中,在F点动能最大
B.O点到E点过程中,导弹动能转化为重力势能
C.I到J过程中,动能不断变大
D.F到H的过程中,导弹的机械能守恒
D
)。A.整个过程中,在F点动能最大
B.O点到E点过程中,导弹动能转化为重力势能
C.I到J过程中,动能不断变大
D.F到H的过程中,导弹的机械能守恒
答案
11.D 【点拨】本题考查能量的转化,理解巡航导弹的工作过程及影响机械能有关因素是关键。
【解析】A. FI为俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度,说明F点的速度不是最大,则动能不是最大,故A错误;
B. O点到E点过程中,发动机点火加速升空,速度变大,动能变大,而高度增大,重力势能变大。此过程中动能、重力势能都增加,而非动能转化为重力势能,故B错误;
C. 在I到J过程中,导弹处于匀速巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,导弹速度保持不变。因此,动能保持不变,故C错误;
D. 在F到H的过程中,导弹处于俯冲加速段,发动机关闭,导弹在重力作用下加速。大气层外可视为真空,没有空气阻力,只有重力做功,因此机械能守恒。故D正确。
【解析】A. FI为俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度,说明F点的速度不是最大,则动能不是最大,故A错误;
B. O点到E点过程中,发动机点火加速升空,速度变大,动能变大,而高度增大,重力势能变大。此过程中动能、重力势能都增加,而非动能转化为重力势能,故B错误;
C. 在I到J过程中,导弹处于匀速巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,导弹速度保持不变。因此,动能保持不变,故C错误;
D. 在F到H的过程中,导弹处于俯冲加速段,发动机关闭,导弹在重力作用下加速。大气层外可视为真空,没有空气阻力,只有重力做功,因此机械能守恒。故D正确。
解析
【分析】要判断各选项的正误，需明确巡航导弹不同飞行阶段的受力、运动状态，结合动能（与速度、质量有关）、重力势能（与高度、质量有关）的影响因素，以及机械能守恒的条件（只有重力或弹力做功）来分析。逐个分析选项对应的阶段特点，排除错误选项即可。
【解析】A. FI为俯冲加速段，发动机关闭，导弹向下俯冲加速，速度持续增大，因此F点不是速度最大的点，动能也不是最大，故A错误；
B. O点到E点是发射升空段，发动机点火加速，导弹速度增大，动能增大，同时高度升高，重力势能也增大，此过程是发动机的化学能转化为动能和重力势能，并非动能转化为重力势能，故B错误；
C. I到J是匀速巡航阶段，主发动机推力与阻力平衡，弹翼升力与重力平衡，导弹速度保持不变，质量不变，因此动能不变，故C错误；
D. F到H是俯冲加速段，发动机关闭，大气层外为真空，无空气阻力，只有重力做功，满足机械能守恒的条件，因此导弹的机械能守恒，故D正确。
【答案】D
【知识点】机械能守恒、动能与重力势能转化
【点评】本题以巡航导弹的飞行为载体，考查机械能相关知识，需准确理解不同飞行阶段的受力和运动特点，判断能量变化和机械能是否守恒，注重物理知识在实际情境中的应用。
【难度系数】0.6
【解析】A. FI为俯冲加速段，发动机关闭，导弹向下俯冲加速，速度持续增大，因此F点不是速度最大的点，动能也不是最大，故A错误；
B. O点到E点是发射升空段，发动机点火加速，导弹速度增大，动能增大，同时高度升高，重力势能也增大，此过程是发动机的化学能转化为动能和重力势能，并非动能转化为重力势能，故B错误；
C. I到J是匀速巡航阶段，主发动机推力与阻力平衡，弹翼升力与重力平衡，导弹速度保持不变，质量不变，因此动能不变，故C错误；
D. F到H是俯冲加速段，发动机关闭，大气层外为真空，无空气阻力，只有重力做功，满足机械能守恒的条件，因此导弹的机械能守恒，故D正确。
【答案】D
【知识点】机械能守恒、动能与重力势能转化
【点评】本题以巡航导弹的飞行为载体，考查机械能相关知识，需准确理解不同飞行阶段的受力和运动特点，判断能量变化和机械能是否守恒，注重物理知识在实际情境中的应用。
【难度系数】0.6
12.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下列说法正确的是(
A.该小球在运动的过程中机械能守恒
B.小球在1、2位置所受合力大小相等
C.小球第一次反弹后到达最高点位置时，重力势能最大，动能为零
D.小球在1、2两位置中，2位置的动能较小，机械能也较小
D
)。A.该小球在运动的过程中机械能守恒
B.小球在1、2位置所受合力大小相等
C.小球第一次反弹后到达最高点位置时，重力势能最大，动能为零
D.小球在1、2两位置中，2位置的动能较小，机械能也较小
答案
12.D 【点拨】本题考查机械能守恒的条件等,小球弹跳的高度越来越低,说明小球的机械能越来越小。
【解析】A. 小球在弹跳过程中,由于与地面碰撞和空气阻力的作用,机械能会逐渐损失,因此机械能不守恒,故A错误;
B. 小球在1、2位置均受重力作用,1位置处小球上升,空气阻力方向向下,2位置处小球下降,空气阻力方向向上,故1、2位置小球所受合力大小不相等,故B错误;
C. 小球在最高点时,重力势能最大,而小球在最高点时水平方向仍具有一定的速度,因此动能不为零,故C错误;
D. 由于与空气摩擦、小球与地面撞击等,小球机械能逐渐减小,所以在2位置的机械能小;小球在1、2位置的高度相同,所以重力势能相同,机械能等于动能和势能的总和,所以2位置的动能小,故D正确。
【解析】A. 小球在弹跳过程中,由于与地面碰撞和空气阻力的作用,机械能会逐渐损失,因此机械能不守恒,故A错误;
B. 小球在1、2位置均受重力作用,1位置处小球上升,空气阻力方向向下,2位置处小球下降,空气阻力方向向上,故1、2位置小球所受合力大小不相等,故B错误;
C. 小球在最高点时,重力势能最大,而小球在最高点时水平方向仍具有一定的速度,因此动能不为零,故C错误;
D. 由于与空气摩擦、小球与地面撞击等,小球机械能逐渐减小,所以在2位置的机械能小;小球在1、2位置的高度相同,所以重力势能相同,机械能等于动能和势能的总和,所以2位置的动能小,故D正确。
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需先抓住小球弹跳高度越来越低的本质——机械能因能量损失而减小，再结合每个选项对应的物理概念分析：机械能守恒的条件、合力的计算、最高点的动能特点、机械能与动能势能的关系，逐一排查选项即可得出答案。
【解析】
A. 小球在弹跳过程中，受空气阻力和与地面碰撞的能量损失，机械能逐渐减小，不满足机械能守恒的条件，因此机械能不守恒，故A错误；
B. 小球在1位置上升时，空气阻力方向向下，合力为重力与阻力之和；在2位置下降时，空气阻力方向向上，合力为重力与阻力之差，因此1、2位置小球所受合力大小不相等，故B错误；
C. 小球第一次反弹到达最高点时，竖直方向速度为零，但水平方向仍具有一定的速度，因此动能不为零，故C错误；
D. 由于空气摩擦、小球与地面撞击等，小球的机械能逐渐减小，2位置在1位置之后，因此2位置的机械能更小；小球在1、2两位置的高度相同，所以重力势能相同，而机械能等于动能与势能的总和，因此2位置的动能较小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、动能与势能的转化
【点评】
本题结合生活中的弹性小球弹跳现象，考查机械能相关的核心物理概念，需准确理解机械能守恒的条件、合力的构成、最高点的速度特点，易错点在于误判最高点动能为零，整体是对基础概念的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误，需先抓住小球弹跳高度越来越低的本质——机械能因能量损失而减小，再结合每个选项对应的物理概念分析：机械能守恒的条件、合力的计算、最高点的动能特点、机械能与动能势能的关系，逐一排查选项即可得出答案。
【解析】
A. 小球在弹跳过程中，受空气阻力和与地面碰撞的能量损失，机械能逐渐减小，不满足机械能守恒的条件，因此机械能不守恒，故A错误；
B. 小球在1位置上升时，空气阻力方向向下，合力为重力与阻力之和；在2位置下降时，空气阻力方向向上，合力为重力与阻力之差，因此1、2位置小球所受合力大小不相等，故B错误；
C. 小球第一次反弹到达最高点时，竖直方向速度为零，但水平方向仍具有一定的速度，因此动能不为零，故C错误；
D. 由于空气摩擦、小球与地面撞击等，小球的机械能逐渐减小，2位置在1位置之后，因此2位置的机械能更小；小球在1、2两位置的高度相同，所以重力势能相同，而机械能等于动能与势能的总和，因此2位置的动能较小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能守恒、动能与势能的转化
【点评】
本题结合生活中的弹性小球弹跳现象，考查机械能相关的核心物理概念，需准确理解机械能守恒的条件、合力的构成、最高点的速度特点，易错点在于误判最高点动能为零，整体是对基础概念的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
13.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,将弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,体验者从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经过B点时轻绳的弹力等于人的重力,最高能到达C点。对此过程,下列描述正确的是(
A.弹性绳的弹性势能在B点时最大
B.人从B到C的过程中,动能一直减小
C.人从A到B的过程中,动能先增加后减小
D.人从A到C的过程中,重力势能增加,动能一直减小,机械能守恒
B
)。A.弹性绳的弹性势能在B点时最大
B.人从B到C的过程中,动能一直减小
C.人从A到B的过程中,动能先增加后减小
D.人从A到C的过程中,重力势能增加,动能一直减小,机械能守恒
答案
13.B 【点拨】本题考查动能、弹性势能及重力势能的相互转化,掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素是解题的关键。
【解析】A. 扣环打开前,弹性绳的弹性形变最大,弹性势能最大,经过B点时弹性绳的弹力等于人的重力,在B点时速度最快,弹性绳形变不是最大,故A错误;
B. B点时弹性轻绳对人的弹力等于人的重力,速度最大,人从B到C的过程中,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,故B正确;
C. 人从A到B的过程中,弹力大于人的重力,速度增大,动能增大,故C错误;
D. 人从A到C的过程中,高度增大,重力势能增加;AB段速度逐渐变大,动能逐渐变大;BC段速度逐渐变小,动能逐渐变小,故D错误。
【解析】A. 扣环打开前,弹性绳的弹性形变最大,弹性势能最大,经过B点时弹性绳的弹力等于人的重力,在B点时速度最快,弹性绳形变不是最大,故A错误;
B. B点时弹性轻绳对人的弹力等于人的重力,速度最大,人从B到C的过程中,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,故B正确;
C. 人从A到B的过程中,弹力大于人的重力,速度增大,动能增大,故C错误;
D. 人从A到C的过程中,高度增大,重力势能增加;AB段速度逐渐变大,动能逐渐变大;BC段速度逐渐变小,动能逐渐变小,故D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需明确弹性势能与弹性形变的关系（弹性形变越大，弹性势能越大），动能与速度的关系（速度越大，动能越大），重力势能与高度的关系（高度越高，重力势能越大），并分析人在各阶段的受力与运动状态：
1. 弹性绳在A点（扣环未打开时）形变最大，因此弹性势能最大；
2. 从A到B，弹性绳的弹力始终大于人的重力，合力向上，人做加速运动，速度增大，动能增加；
3. B点时弹力等于重力，此时人速度达到最大；
4. 从B到C，弹性绳形变减小，弹力小于人的重力，合力向下，人做减速运动，速度减小，动能减小；
5. 人运动过程中，弹性绳的弹性势能与人体机械能相互转化，人体机械能不守恒。
【解析】
A选项：弹性势能大小由弹性形变程度决定，A点时弹性绳被拉长至最长，形变最大，弹性势能最大，B点时弹性绳形变小于A点，弹性势能不是最大，故A错误；
B选项：B点弹力等于重力，从B到C的过程中，弹性绳形变继续减小，弹力小于重力，合力向下，人速度不断减小，动能一直减小，故B正确；
C选项：人从A到B的过程中，弹力始终大于重力，合力向上，速度持续增大，动能一直增加，并非先增加后减小，故C错误；
D选项：人从A到C的过程中，高度升高，重力势能增加；但A到B阶段速度增大，动能增加，B到C阶段速度减小，动能减小，因此动能并非一直减小；且运动过程中弹性绳的弹力做功，人体机械能与弹性势能相互转化，人体机械能不守恒，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题结合反向蹦极场景，考查动能、弹性势能、重力势能的相互转化，需准确分析各阶段的受力情况判断运动状态，易错点在于混淆弹性势能最大的位置、错误判断A到B过程的动能变化，以及忽略弹性势能与人体机械能的转化导致机械能守恒的判断错误。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确弹性势能与弹性形变的关系（弹性形变越大，弹性势能越大），动能与速度的关系（速度越大，动能越大），重力势能与高度的关系（高度越高，重力势能越大），并分析人在各阶段的受力与运动状态：
1. 弹性绳在A点（扣环未打开时）形变最大，因此弹性势能最大；
2. 从A到B，弹性绳的弹力始终大于人的重力，合力向上，人做加速运动，速度增大，动能增加；
3. B点时弹力等于重力，此时人速度达到最大；
4. 从B到C，弹性绳形变减小，弹力小于人的重力，合力向下，人做减速运动，速度减小，动能减小；
5. 人运动过程中，弹性绳的弹性势能与人体机械能相互转化，人体机械能不守恒。
【解析】
A选项：弹性势能大小由弹性形变程度决定，A点时弹性绳被拉长至最长，形变最大，弹性势能最大，B点时弹性绳形变小于A点，弹性势能不是最大，故A错误；
B选项：B点弹力等于重力，从B到C的过程中，弹性绳形变继续减小，弹力小于重力，合力向下，人速度不断减小，动能一直减小，故B正确；
C选项：人从A到B的过程中，弹力始终大于重力，合力向上，速度持续增大，动能一直增加，并非先增加后减小，故C错误；
D选项：人从A到C的过程中，高度升高，重力势能增加；但A到B阶段速度增大，动能增加，B到C阶段速度减小，动能减小，因此动能并非一直减小；且运动过程中弹性绳的弹力做功，人体机械能与弹性势能相互转化，人体机械能不守恒，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题结合反向蹦极场景，考查动能、弹性势能、重力势能的相互转化，需准确分析各阶段的受力情况判断运动状态，易错点在于混淆弹性势能最大的位置、错误判断A到B过程的动能变化，以及忽略弹性势能与人体机械能的转化导致机械能守恒的判断错误。
【难度系数】
0.5
