2026年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版第62页答案
12. 如图所示,小明在做“模拟蹦极”的实验时,在橡皮筋一端系上小球,另一端固定在$A$点,$B$点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,$C$点是小球从$A$点释放所能到达的最低点. 在小球下落过程中不考虑空气阻力,下列说法正确的是(
D


A.小球到达$B$点时受力平衡,动能达到最大
B.小球从$A$点到$C$点的过程中机械能守恒
C.小球在$C$点时受力平衡,速度为零
D.小球从$A$点到$C$点时其重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量

答案

12. D 解析:B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,不考虑空气阻力,则小球到达B点时只受重力作用,受力不平衡,A错误;小球从B点到C点的过程中,橡皮筋发生弹性形变,具有的弹性势能越来越大,小球的机械能转化为橡皮筋的弹性势能,所以小球从A点到C点的过程中机械能不守恒,B错误;小球到达C点时速度为零,但小球所受的弹力大于小球的重力,所以小球受力不平衡,C错误;小球从A点到C点时重力势能减小,橡皮筋的弹性势能增大,由于在小球下落过程中不考虑空气阻力,并且小球在A点和C点时的动能均为零,故小球从A点到C点时其重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,D正确.

解析

【分析】
首先先明确三个点的物理含义:A是橡皮筋的固定端,B是橡皮筋自然下垂、无弹力时的下端位置,C是小球下落能到达的最低点,全程不计空气阻力。我们可以把下落过程拆成两段梳理:第一段是A到B,这段橡皮筋没有发生形变,不对小球产生拉力,小球只受重力,做加速下落运动;第二段是B到C,这段橡皮筋被逐渐拉长,弹力从0开始不断增大,一开始弹力小于重力,小球继续加速,当弹力增大到等于重力时,小球速度达到最大,之后弹力大于重力,小球开始减速,直到C点速度减为0。接下来就可以逐个验证选项,判断对错。
【解析】
我们逐选项推导分析:
1. 选项A:小球到达B点时,橡皮筋尚未发生弹性形变,对小球的拉力为0,小球仅受重力作用,合力向下,受力不平衡,仍会继续加速下落,动能并未达到最大值,A错误。
2. 选项B:小球从A到B的过程中只有重力做功,小球机械能守恒;但从B到C的过程中,橡皮筋的弹性形变逐渐增大,弹性势能持续增加,小球的部分机械能转化为橡皮筋的弹性势能,因此小球从A到C的全过程机械能不守恒,B错误。
3. 选项C:小球到达C点是下落的最低点,瞬时速度为0,但此时橡皮筋的伸长量最大,对小球向上的弹力大于小球自身的重力,合力方向向上,小球受力不平衡,C错误。
4. 选项D:下落过程不计空气阻力,小球在A点初始释放时动能为0,到达C点最低点时速度为0、动能也为0,根据能量守恒,小球减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能,因此小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,D正确。
【答案】D
【知识点】
机械能转化,受力分析,能量守恒
【点评】
本题是经典的蹦极类机械能分析题型,易错点集中在误认为B点是小球受力平衡、动能最大的位置,同时要注意区分“小球的机械能”和“小球+橡皮筋组成的系统的机械能”,系统整体机械能守恒,但小球自身的机械能因为橡皮筋弹力做功并不守恒,解题时分段分析小球的受力和运动状态变化,就能避免想当然的错误判断。
【难度系数】
0.6
13. (2025·贵州改编)重力为$G$的雨滴从高空由静止竖直下落,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系图像如图所示.整个过程中雨滴仅受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断不正确的是(
C


A.$0∼ t_{1}$时间内,雨滴所受的空气阻力逐渐增大
B.在$t_{1}$时刻,雨滴所受的空气阻力大小为$G-F_{2}$
C.$0∼ t_{1}$时间内,雨滴的动能保持不变
D.$0∼ t_{1}$时间内,雨滴的机械能逐渐减小

答案

13. C 解析:由题图可知,$0∼ t_1$时间内,$F_合$不断减小,雨滴的重力不变,则雨滴所受的空气阻力逐渐增大,A正确;由二力平衡可知,$F_合=G-F_阻$,则在$t_1$时刻,雨滴所受的空气阻力$F_阻=G-F_2$,B正确;雨滴竖直下落,所受的合力向下,则其速度增大,雨滴的动能增大,C错误;雨滴下落时,要克服空气阻力做功,机械能会逐渐减小,D正确.

解析

【分析】
这道题的核心是结合合力随时间变化的图像,对下落的雨滴进行受力和能量分析,解题思路如下:
1. 首先明确雨滴仅受向下的重力G和向上的空气阻力f,因此合力满足$F_{\mathrm{合}}=G-f$,这是推导阻力变化的核心公式;
2. 逐个对照选项推导:首先根据图像中0~$t_1$合力不断减小,结合G不变,就能推出阻力的变化,判断A选项;将$t_1$时刻的合力$F_2$代入合力公式,就能算出此时的阻力大小,判断B选项;
3. 接着根据合力方向和运动方向的关系,判断雨滴速度的变化,结合动能和速度的关联,判断动能的变化,分析C选项;
4. 最后根据阻力做功的效果,判断机械能的变化,分析D选项,最终选出描述不正确的选项。
【解析】
雨滴竖直下落过程中,仅受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f,因此二者的合力满足关系:$F_{\mathrm{合}} = G - f$。
对选项A:0~$t_1$时间内,由图像可知合力$F_{\mathrm{合}}$持续减小,重力G为定值不变,由$f=G-F_{\mathrm{合}}$可得,空气阻力f随合力减小逐渐增大,A描述正确,不符合题意。
对选项B:$t_1$时刻雨滴的合力为$F_2$,代入合力公式$F_2=G-f$,变形可得此时空气阻力$f=G-F_2$,B描述正确,不符合题意。
对选项C:0~$t_1$时间内,合力始终为正,方向与雨滴竖直向下的运动方向一致,因此雨滴始终在做加速运动,速度不断增大;雨滴质量不变,动能随速度增大而增大,并非保持不变,C描述错误,符合题意。
对选项D:0~$t_1$时间内,雨滴下落过程中持续克服空气阻力做功,根据功能关系,除重力外的阻力做负功,会使雨滴的机械能逐渐减小,D描述正确,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
受力分析,动能影响因素,机械能变化判断
【点评】
本题结合$F_{\mathrm{合}}-t$图像考察力与运动、能量的综合应用,易错点是部分同学会错误认为合力减小速度就减小,要明确:只要合力方向与速度方向同向,即使合力不断减小,物体依然处于加速状态,本题整体难度不高,侧重对基础规律的理解应用。
【难度系数】
0.7
14. 科普活动中,老师为同学们展示了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场.该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡.揭秘后才发现,这是一个内部镶嵌了小铁块的圆环,如图所示,在圆环(含小铁块)加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是(
A



A.圆环的动能增大,重力势能减小
B.圆环的动能减小,重力势能减小
C.圆环的动能增大,重力势能增大
D.圆环的动能减小,重力势能增大

答案

14. A 解析:在圆环加速滚上斜坡的过程中,圆环的质量不变,速度增大,则圆环的动能增大;圆环的重心高度变低,则圆环的重力势能减小.A正确.

解析

【分析】
拿到这道题我们可以分两步梳理思路:第一步先判断动能的变化,题干明确说明圆环是“加速滚上斜坡”,说明运动速度不断变大,而圆环和小铁块的总质量没有变化,结合动能的影响因素就能直接判断动能的变化,先把动能减小的选项排除。第二步要避开常见误区:不要误以为圆环往斜坡上方移动,整体高度升高重力势能就变大,要注意这个圆环是轻质泡沫材质,几乎所有质量都集中在内嵌的小铁块上,整个系统的重心几乎和小铁块位置重合,看似圆环向上走,实际小铁块的位置是不断向更低的高度移动的,也就是整体重心高度在降低,由此就能判断重力势能的变化,选出正确答案。
【解析】
1. 动能变化判断:圆环(含小铁块)加速运动的过程中,总质量保持不变,运动速度持续增大,根据动能的影响因素,质量不变时速度越大动能越大,因此圆环的动能增大,直接排除描述动能减小的B、D选项。
2. 重力势能变化判断:圆环主体为轻质泡沫,质量可忽略,系统绝大部分质量集中在小铁块上,整体的重心几乎由小铁块的位置决定。圆环看似沿斜坡向上滚动,实际小铁块的位置不断向更低的高度移动,整个系统的重心高度持续降低,根据重力势能的影响因素,质量不变时重心高度越低重力势能越小,因此圆环的重力势能减小。
综上,圆环动能增大、重力势能减小,A选项正确,C错误。
【答案】A
【知识点】
动能的影响因素
重力势能的影响因素
重心
【点评】
本题的易错点是被“滚上斜坡”的表面现象误导,错误认为物体沿斜面向上运动重力势能就一定增大,解题时要抓住“轻质泡沫+内嵌小铁块”的特殊结构,明确整体重心的高度变化才是判断重力势能的核心,该过程本质是小铁块的重力势能转化为圆环整体的动能,实现了看似“自动爬坡”的特殊效果。
【难度系数】
0.3
15. 如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆的运动过程.一段时间后滚摆停止上下滚动,下列说法正确的是(
A


A.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能减小
B.滚摆运动到最低点后又上升,重力势能转化为动能
C.整个运动过程中,滚摆的机械能守恒
D.滚摆下降时,重力势能减小,动能减小

答案

15. A 解析:滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能减小,A正确;滚摆运动到最低点后又上升,质量不变,速度减小,高度增大,是将动能转化为重力势能,B错误;整个过程中,滚摆要克服摩擦力做功,则其机械能是减小的,C错误;滚摆下降时,质量不变,速度增大,高度减小,故动能增大,重力势能减小,D错误.

解析

【分析】
做这道题首先要明确两个核心判断依据:第一,动能的大小和质量、速度有关,重力势能的大小和质量、高度有关;第二,现实场景下滚摆运动过程中会受到空气阻力、转轴摩擦力的作用,并非理想的无阻力环境。接下来我们可以逐个对选项进行验证:先判断滚摆上升、下降阶段的速度和高度变化,对应得到动能、重力势能的转化关系,再结合上升高度逐渐降低的特点,判断总机械能的变化情况,就可以选出正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 分析选项A:滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆到达最高点时的重力势能不断变小,而滚摆运动到最高点时瞬时速度为0、动能为0,此时滚摆的总机械能等于重力势能,因此可以说明滚摆的机械能在不断减小,A说法正确。
2. 分析选项B:滚摆运动到最低点后开始上升,此过程中滚摆质量不变,运动速度逐渐减小、所处高度逐渐增大,是动能转化为重力势能,并非重力势能转化为动能,B说法错误。
3. 分析选项C:整个运动过程中,滚摆需要克服空气阻力、转轴处的摩擦力做功,部分机械能会转化为内能散失,因此滚摆的总机械能不断减小,并不满足机械能守恒的条件,C说法错误。
4. 分析选项D:滚摆下降时,滚摆质量不变,所处高度减小因此重力势能减小,运动速度增大因此动能增大,并非动能减小,D说法错误。
【答案】
A
【知识点】
动能势能转化,机械能守恒,能量转化
【点评】
本题是滚摆机械能转化的经典基础考题,易错点是部分同学会忽略实际场景中存在摩擦阻力,错误认为滚摆的机械能始终守恒。解题时需要牢记动能、重力势能的影响因素,区分理想无阻力场景和实际场景的机械能变化差异,准确判断滚摆不同运动阶段的能量转化规律。
【难度系数】
0.8
16. (2024·内蒙古)如图所示,从A点沿水平桌面滚落的小球的运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为小球与水平地面的接触点.不计空气阻力,下列说法正确的是 (
D


A.小球在C点和F点时的机械能相等
B.小球在C点和F点时的动能相等
C.小球从E点运动到F点的过程中,机械能变小
D.小球在E点时的动能不为零

答案

16. D 解析:由题图可知,不计空气阻力,但小球在整个过程中能够到达最高处的高度越来越低,说明小球与地面发生碰撞时机械能有损失,则小球在C点时的机械能大于在F点时的机械能,A错误;C、F两点等高,小球在C、F两点时的重力势能相同,所以小球在C点时的动能大于在F点时的动能,B错误;小球从E点运动到F点的过程中,没有发生碰撞,机械能不变,C错误;小球在E点时,在竖直方向上速度为零,在水平方向上速度不为零,则小球在E点时的动能不为零,D正确.

解析

【分析】
解题时首先明确题干给出的核心条件:不计空气阻力,但小球与地面碰撞时会有机械能损失,因此小球的总机械能会随运动过程逐步减小。接下来按逻辑逐个推导选项:
1. 先判断C、F两点的运动先后顺序:小球先经过C点,之后落到地面碰撞损失机械能,再运动到F点,因此C点的总机械能大于F点的总机械能,可直接判断A错误。
2. 已知C、F两点等高,小球质量不变,因此两点的重力势能相等,结合C点机械能大于F点机械能,根据机械能=动能+重力势能,可推出C点动能大于F点动能,判断B错误。
3. 小球从E点运动到F点的过程中始终在空中,没有和地面发生碰撞,且不计空气阻力,没有额外能量损失,因此机械能保持不变,判断C错误。
4. E点是小球斜抛运动轨迹的最高点,此时小球竖直方向速度为0,但水平方向仍然有向前的速度,因此小球的动能不为零,判断D正确。
【解析】
解:
A选项:不计空气阻力,但小球运动过程中与地面碰撞时会损耗部分机械能,小球先经过C点,后续碰撞地面损失机械能后才到达F点,因此小球在C点的机械能大于F点的机械能,A错误;
B选项:C、F两点高度相等,小球质量不变,因此两点的重力势能相等,结合C点机械能大于F点机械能,由机械能=动能+重力势能可得,小球在C点的动能大于F点的动能,B错误;
C选项:小球从E点运动到F点的过程中,未与地面接触,且不计空气阻力,不存在机械能损耗,因此小球的机械能保持不变,C错误;
D选项:E点是小球运动轨迹的最高点,此时小球竖直方向速度为0,但水平方向仍具有速度,因此小球在E点的动能不为零,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化,动能势能影响因素,抛体运动特点
【点评】
本题的易错点在于容易忽略小球与地面碰撞时的机械能损耗,误认为不计空气阻力就全程机械能守恒,同时容易错误认为曲线轨迹最高点的动能为零,忽略小球在水平方向始终具有速度的特点,需要准确区分机械能守恒的适用条件。
【难度系数】
0.6