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12. 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至没入水中。图乙是钢绳拉力$F$随时间$t$变化的图像。若不计摩擦力,$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,下列说法中正确的是(
A.石料的质量为$1400\ \mathrm{kg}$
B.石料的体积为$0.05\ \mathrm{m}^3$
C.石料的密度为$2.8\ \mathrm{kg/m}^3$
D.石料浸没时受到的浮力为$900\ \mathrm{N}$
B
)。A.石料的质量为$1400\ \mathrm{kg}$
B.石料的体积为$0.05\ \mathrm{m}^3$
C.石料的密度为$2.8\ \mathrm{kg/m}^3$
D.石料浸没时受到的浮力为$900\ \mathrm{N}$
答案
12.B 【点拨】本题考查阿基米德原理、力的平衡的应用等,关键是根据钢绳拉力随时间的变化分析石料浸入水中的深度变化。
【解析】A. 由图乙可知,石料没有浸入水中时,拉力为1400 N,由于是匀速下降,所以石料的重力也为1400 N,则石料的质量为$m=\frac{G}{g}=\frac{1400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=140\ \mathrm{kg}$,故A错误;
B. 由图乙可知,石料浸没时在水中受到的浮力$F_{浮}=G-F=1400\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=500\ \mathrm{N}$,由于浸没,石料的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理得,石料的体积为:$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{500\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=0.05\ \mathrm{m^3}$,故B正确;
C. 石料的密度为:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{140\ \mathrm{kg}}{0.05\ \mathrm{m^3}}=2.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C错误;
D. 石料浸没在水中时所受浮力最大,由图乙可知石料在水中受到的最大浮力为500 N,故D错误。
【解析】A. 由图乙可知,石料没有浸入水中时,拉力为1400 N,由于是匀速下降,所以石料的重力也为1400 N,则石料的质量为$m=\frac{G}{g}=\frac{1400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=140\ \mathrm{kg}$,故A错误;
B. 由图乙可知,石料浸没时在水中受到的浮力$F_{浮}=G-F=1400\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=500\ \mathrm{N}$,由于浸没,石料的体积等于它排开水的体积,根据阿基米德原理得,石料的体积为:$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{500\ \mathrm{N}}{1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=0.05\ \mathrm{m^3}$,故B正确;
C. 石料的密度为:$\rho=\frac{m}{V}=\frac{140\ \mathrm{kg}}{0.05\ \mathrm{m^3}}=2.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C错误;
D. 石料浸没在水中时所受浮力最大,由图乙可知石料在水中受到的最大浮力为500 N,故D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需先解读图乙中拉力随时间变化的物理意义：AB段石料未浸入水中，拉力等于石料重力；BC段石料逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力增大，拉力减小；CD段石料完全浸没，排开水的体积不变，浮力不变，拉力稳定。再结合重力公式、阿基米德原理、密度公式逐一分析各选项。
【解析】
A选项：石料未浸入水中时，钢绳拉力为1400N，因石料匀速下降，拉力等于重力，故石料重力G=1400N，石料质量m=G/g=1400N/10N/kg=140kg，并非1400kg，A错误；
B选项：石料完全浸没时，钢绳拉力为900N，此时石料受到的浮力F浮=G-F=1400N-900N=500N。根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，浸没时石料体积等于排开水的体积，即V=V排=F浮/(ρ水g)=500N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=0.05m³，B正确；
C选项：石料密度ρ=m/V=140kg/0.05m³=2.8×10³kg/m³，并非2.8kg/m³，C错误；
D选项：石料浸没时受到的浮力为500N，并非900N，D错误。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理；重力与质量关系；密度计算
【点评】
本题结合拉力-时间图像考查浮力相关计算，核心是读懂图像各段对应的物理过程，熟练运用力学公式分析，属于力学综合类中等难度题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先解读图乙中拉力随时间变化的物理意义：AB段石料未浸入水中，拉力等于石料重力；BC段石料逐渐浸入水中，排开水的体积增大，浮力增大，拉力减小；CD段石料完全浸没，排开水的体积不变，浮力不变，拉力稳定。再结合重力公式、阿基米德原理、密度公式逐一分析各选项。
【解析】
A选项：石料未浸入水中时，钢绳拉力为1400N，因石料匀速下降，拉力等于重力，故石料重力G=1400N，石料质量m=G/g=1400N/10N/kg=140kg，并非1400kg，A错误；
B选项：石料完全浸没时，钢绳拉力为900N，此时石料受到的浮力F浮=G-F=1400N-900N=500N。根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，浸没时石料体积等于排开水的体积，即V=V排=F浮/(ρ水g)=500N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=0.05m³，B正确；
C选项：石料密度ρ=m/V=140kg/0.05m³=2.8×10³kg/m³，并非2.8kg/m³，C错误；
D选项：石料浸没时受到的浮力为500N，并非900N，D错误。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理；重力与质量关系；密度计算
【点评】
本题结合拉力-时间图像考查浮力相关计算，核心是读懂图像各段对应的物理过程，熟练运用力学公式分析，属于力学综合类中等难度题目。
【难度系数】
0.5
二、填空题(共4小题,每空1分,共10分)
13.一艘轮船从大海驶入长江,船受到的浮力
13.一艘轮船从大海驶入长江,船受到的浮力
不变
(选填"变大""变小"或"不变"),轮船会下沉
(选填"上浮"或"下沉")一些。答案
13.不变 下沉
【点拨】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理,关键是根据浮力与重力的关系判断轮船从大海驶入长江受到的浮力的大小关系。
【解析】轮船从大海驶入长江,船仍然漂浮,受到的浮力大小等于自身重力,则轮船受到的浮力不变;因为$\rho_{海水}＞\rho_{江水}$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$知,排开江水的体积大于排开海水的体积,轮船将下沉一些。
【点拨】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理,关键是根据浮力与重力的关系判断轮船从大海驶入长江受到的浮力的大小关系。
【解析】轮船从大海驶入长江,船仍然漂浮,受到的浮力大小等于自身重力,则轮船受到的浮力不变;因为$\rho_{海水}＞\rho_{江水}$,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$知,排开江水的体积大于排开海水的体积,轮船将下沉一些。
解析
【分析】
首先明确轮船在大海和长江中都处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力，轮船重力不变，所以浮力不变；再结合阿基米德原理，浮力不变时，液体密度变小，排开液体的体积会变大，由此判断轮船的沉浮变化。
【解析】
轮船从大海驶入长江时，始终处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件，漂浮物体所受浮力等于自身重力，即$F_{浮}=G$，轮船的重力$G$不变，因此船受到的浮力不变；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，已知$\rho_{海水}＞\rho_{江水}$，且浮力$F_{浮}$不变，可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$，液体密度$\rho_{液}$变小，排开液体的体积$V_{排}$变大，所以轮船会下沉一些。
【答案】
不变；下沉
【知识点】
物体的浮沉条件；阿基米德原理
【点评】
本题是对浮沉条件和阿基米德原理的基础应用，属于常见题型，需掌握漂浮时浮力与重力的关系，以及阿基米德原理的公式变形应用，难度不大。
【难度系数】
0.7
首先明确轮船在大海和长江中都处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力，轮船重力不变，所以浮力不变；再结合阿基米德原理，浮力不变时，液体密度变小，排开液体的体积会变大，由此判断轮船的沉浮变化。
【解析】
轮船从大海驶入长江时，始终处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件，漂浮物体所受浮力等于自身重力，即$F_{浮}=G$，轮船的重力$G$不变，因此船受到的浮力不变；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，已知$\rho_{海水}＞\rho_{江水}$，且浮力$F_{浮}$不变，可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$，液体密度$\rho_{液}$变小，排开液体的体积$V_{排}$变大，所以轮船会下沉一些。
【答案】
不变；下沉
【知识点】
物体的浮沉条件；阿基米德原理
【点评】
本题是对浮沉条件和阿基米德原理的基础应用，属于常见题型，需掌握漂浮时浮力与重力的关系，以及阿基米德原理的公式变形应用，难度不大。
【难度系数】
0.7
14. 如图所示,物块A重20 N,用50 N的水平压力F将它紧压在竖直的墙面上静止不动,把水平压力增大到原来的两倍,物块受到的摩擦力是
20
N;将水平压力F撤去,物块沿墙面下滑时,物块与墙面间的摩擦力是0
N。答案
14.20 0
【点拨】本题考查二力平衡的条件、摩擦力产生的条件等,关键是根据二力平衡条件得出摩擦力的大小和方向。
【解析】由题意可知,物块A静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力;根据二力平衡的条件,物块A受到的摩擦力大小等于A的重力20 N,方向竖直向上;当撤去压力F后,由于物块A和墙面间不存在压力,故物块A和墙面间不会产生摩擦力,故此时的摩擦力为0 N。
【点拨】本题考查二力平衡的条件、摩擦力产生的条件等,关键是根据二力平衡条件得出摩擦力的大小和方向。
【解析】由题意可知,物块A静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力;根据二力平衡的条件,物块A受到的摩擦力大小等于A的重力20 N,方向竖直向上;当撤去压力F后,由于物块A和墙面间不存在压力,故物块A和墙面间不会产生摩擦力,故此时的摩擦力为0 N。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两种情况分析：首先，当物块静止在竖直墙面时，处于平衡状态，竖直方向受力平衡，静摩擦力与重力平衡，与水平压力无关；其次，摩擦力的产生需要接触面间有压力，撤去压力后，摩擦力会消失。
【解析】
1. 当物块A被水平压力压在竖直墙面上静止时，处于平衡状态，竖直方向上，物块A受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，这两个力是一对平衡力。根据二力平衡条件，静摩擦力大小等于物块的重力，即f=G=20N。当水平压力增大到原来的两倍时，物块仍保持静止，竖直方向受力不变，因此静摩擦力大小仍等于重力，为20N。
2. 当水平压力F撤去后，物块与墙面间没有压力，而摩擦力产生的条件之一是接触面间存在压力，所以此时物块与墙面间没有摩擦力，即摩擦力为0N。
【答案】
20；0
【知识点】
二力平衡、静摩擦力、摩擦力产生条件
【点评】
本题考查二力平衡的应用和摩擦力的产生条件，核心是区分静摩擦力的大小由平衡力决定，与压力无关，以及摩擦力产生必须有压力，是力学基础题型，侧重对概念的理解。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两种情况分析：首先，当物块静止在竖直墙面时，处于平衡状态，竖直方向受力平衡，静摩擦力与重力平衡，与水平压力无关；其次，摩擦力的产生需要接触面间有压力，撤去压力后，摩擦力会消失。
【解析】
1. 当物块A被水平压力压在竖直墙面上静止时，处于平衡状态，竖直方向上，物块A受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，这两个力是一对平衡力。根据二力平衡条件，静摩擦力大小等于物块的重力，即f=G=20N。当水平压力增大到原来的两倍时，物块仍保持静止，竖直方向受力不变，因此静摩擦力大小仍等于重力，为20N。
2. 当水平压力F撤去后，物块与墙面间没有压力，而摩擦力产生的条件之一是接触面间存在压力，所以此时物块与墙面间没有摩擦力，即摩擦力为0N。
【答案】
20；0
【知识点】
二力平衡、静摩擦力、摩擦力产生条件
【点评】
本题考查二力平衡的应用和摩擦力的产生条件，核心是区分静摩擦力的大小由平衡力决定，与压力无关，以及摩擦力产生必须有压力，是力学基础题型，侧重对概念的理解。
【难度系数】
0.7
15. 如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们受到的浮力分别为$F_{甲}$和$F_{乙}$,则$F_{甲}\_\_\_\_\_\_F_{乙}$;密度计下表面受到液体的压强大小关系是$p_{甲}\_\_\_\_\_\_p_{乙}$;若放入密度计后容器中两液体深度相同,容器完全相同,则容器对水平桌面的压强大小关系是$p'_{甲}\_\_\_\_\_\_p'_{乙}$。(均选填“＞”“=”或“＜”)
答案
15.= = ＜
【点拨】本题考查物体的浮沉条件、浮力的产生原因、密度公式、物体的受力分析等,难点在判断两个容器对桌面的压力大小关系,需要根据液体压强公式、力平衡的条件等分析。
【解析】密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力大小等于重力,两支密度计完全相同,重力G相同,因此浮力相等,即$F_{甲}=F_{乙}$;浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差,对于漂浮物体,向下的压力为0,只受到液体对下表面向上的压力,由$F_{甲}=F_{乙}$,可知$F_{压甲}=F_{压乙}$,密度计下表面面积相同,根据$p=\frac{F}{S}$可得,$p_{甲}=p_{乙}$;由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,且$F_{甲}=F_{乙}$,得$\rho_{甲}gV_{排甲}=\rho_{乙}gV_{排乙}$,由图可知密度计在甲中排开水的体积更大($V_{排甲}＞V_{排乙}$),因此$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$;由于甲、乙的液面相平且$V_{排甲}＞V_{排乙}$,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,又因为$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$,根据$G_{液}=mg=\rho_{液}gV_{液}$可知:$G_{液甲}＜G_{液乙}$;由于容器完全相同,则压力$F=G_{液}+G_{杯}+G_{密度计}$,所以装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力;容器底面积S相同,由$p=\frac{F}{S}$可知,$p'_{甲}＜p'_{乙}$。
【点拨】本题考查物体的浮沉条件、浮力的产生原因、密度公式、物体的受力分析等,难点在判断两个容器对桌面的压力大小关系,需要根据液体压强公式、力平衡的条件等分析。
【解析】密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力大小等于重力,两支密度计完全相同,重力G相同,因此浮力相等,即$F_{甲}=F_{乙}$;浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差,对于漂浮物体,向下的压力为0,只受到液体对下表面向上的压力,由$F_{甲}=F_{乙}$,可知$F_{压甲}=F_{压乙}$,密度计下表面面积相同,根据$p=\frac{F}{S}$可得,$p_{甲}=p_{乙}$;由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,且$F_{甲}=F_{乙}$,得$\rho_{甲}gV_{排甲}=\rho_{乙}gV_{排乙}$,由图可知密度计在甲中排开水的体积更大($V_{排甲}＞V_{排乙}$),因此$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$;由于甲、乙的液面相平且$V_{排甲}＞V_{排乙}$,所以甲液体的体积小于乙液体的体积,又因为$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$,根据$G_{液}=mg=\rho_{液}gV_{液}$可知:$G_{液甲}＜G_{液乙}$;由于容器完全相同,则压力$F=G_{液}+G_{杯}+G_{密度计}$,所以装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容器对桌面的压力;容器底面积S相同,由$p=\frac{F}{S}$可知,$p'_{甲}＜p'_{乙}$。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步推导：首先利用密度计的漂浮特性判断浮力大小；接着根据浮力产生的原因和压强公式分析密度计下表面的压强；最后结合阿基米德原理判断液体密度，再通过液体体积、密度关系推导容器对桌面的压力，进而判断容器对桌面的压强。
【解析】
1. 浮力分析：密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力（$F_{浮}=G$）。两支密度计完全相同，重力$G$相等，因此受到的浮力相等，即$F_{甲}=F_{乙}$。
2. 密度计下表面压强分析：浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，漂浮时密度计上表面液体压力为0，故浮力等于液体对密度计下表面的向上压力（$F_{浮}=F_{下}$）。由$F_{甲}=F_{乙}$得，密度计下表面压力$F_{压甲}=F_{压乙}$；又因密度计下表面面积$S$相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p_{甲}=p_{乙}$。
3. 容器对桌面的压强分析：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，结合$F_{甲}=F_{乙}$得$\rho_{甲}gV_{排甲}=\rho_{乙}gV_{排乙}$。由图知$V_{排甲}＞V_{排乙}$，故$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$。已知两液体深度相同、容器相同，液体体积$V_{液}=V_{容}-V_{排}$，因此$V_{液甲}＜V_{液乙}$。根据$G_{液}=\rho_{液}gV_{液}$，结合$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$、$V_{液甲}＜V_{液乙}$，得$G_{液甲}＜G_{液乙}$。容器对桌面压力$F_{总}=G_{容}+G_{计}+G_{液}$，故装甲液体的容器总压力更小；容器底面积$S$相同，根据$p=\frac{F}{S}$，得$p'_{甲}＜p'_{乙}$。
【答案】
=；=；＜
【知识点】
物体的浮沉条件、压强的计算、密度与浮力的应用
【点评】
本题综合考查密度计原理、浮力规律及固体压强计算，需熟练运用受力分析、公式推导解决问题，难点是判断容器对桌面的压力，是力学典型综合题，能有效考查学生的知识整合能力。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步推导：首先利用密度计的漂浮特性判断浮力大小；接着根据浮力产生的原因和压强公式分析密度计下表面的压强；最后结合阿基米德原理判断液体密度，再通过液体体积、密度关系推导容器对桌面的压力，进而判断容器对桌面的压强。
【解析】
1. 浮力分析：密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件，漂浮时浮力等于自身重力（$F_{浮}=G$）。两支密度计完全相同，重力$G$相等，因此受到的浮力相等，即$F_{甲}=F_{乙}$。
2. 密度计下表面压强分析：浮力的本质是液体对物体上下表面的压力差，漂浮时密度计上表面液体压力为0，故浮力等于液体对密度计下表面的向上压力（$F_{浮}=F_{下}$）。由$F_{甲}=F_{乙}$得，密度计下表面压力$F_{压甲}=F_{压乙}$；又因密度计下表面面积$S$相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p_{甲}=p_{乙}$。
3. 容器对桌面的压强分析：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，结合$F_{甲}=F_{乙}$得$\rho_{甲}gV_{排甲}=\rho_{乙}gV_{排乙}$。由图知$V_{排甲}＞V_{排乙}$，故$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$。已知两液体深度相同、容器相同，液体体积$V_{液}=V_{容}-V_{排}$，因此$V_{液甲}＜V_{液乙}$。根据$G_{液}=\rho_{液}gV_{液}$，结合$\rho_{甲}＜\rho_{乙}$、$V_{液甲}＜V_{液乙}$，得$G_{液甲}＜G_{液乙}$。容器对桌面压力$F_{总}=G_{容}+G_{计}+G_{液}$，故装甲液体的容器总压力更小；容器底面积$S$相同，根据$p=\frac{F}{S}$，得$p'_{甲}＜p'_{乙}$。
【答案】
=；=；＜
【知识点】
物体的浮沉条件、压强的计算、密度与浮力的应用
【点评】
本题综合考查密度计原理、浮力规律及固体压强计算，需熟练运用受力分析、公式推导解决问题，难点是判断容器对桌面的压力，是力学典型综合题，能有效考查学生的知识整合能力。
【难度系数】
0.5
16.小明将排球斜向上抛出,不考虑空气阻力,排球离开手后,手对排球
不做功
(选填“做功”或“不做功”),排球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,则排球在a、b、c、d四点中,点b
的重力势能最大;排球在a点的机械能等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)在d点机械能。答案
16.不做功 b 等于
【点拨】本题考查机械能和功的基本概念,做功有两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
【解析】排球离开手后,手对排球没有力的作用,所以手对排球不做功;重力势能的大小与高度和质量有关,排球运动的过程中质量不变,a、b、c、d四点中b点的高度最高,所以b点的重力势能最大;排球运动的过程中不考虑空气阻力,所以机械能守恒,即排球在a点的机械能等于d点的机械能。
【点拨】本题考查机械能和功的基本概念,做功有两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
【解析】排球离开手后,手对排球没有力的作用,所以手对排球不做功;重力势能的大小与高度和质量有关,排球运动的过程中质量不变,a、b、c、d四点中b点的高度最高,所以b点的重力势能最大;排球运动的过程中不考虑空气阻力,所以机械能守恒,即排球在a点的机械能等于d点的机械能。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步思考：①判断手对排球是否做功，依据做功的两个必要条件（作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离），排球离开手后，手不再对球施力，据此判断；②重力势能大小由质量和高度决定，排球质量不变，比较四点高度即可确定重力势能最大的点；③不考虑空气阻力时，排球机械能守恒，据此判断a、d两点的机械能关系。
【解析】
1. 做功判断：做功需要满足两个条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。排球离开手后，手对排球不再施加力的作用，因此手对排球不做功。
2. 重力势能判断：重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，公式为$E_p=mgh$。排球运动过程中质量不变，观察轨迹可知b点高度最高，因此b点的重力势能最大。
3. 机械能判断：不考虑空气阻力时，排球运动过程中只有动能和重力势能的相互转化，机械能守恒，因此排球在a点的机械能等于在d点的机械能。
【答案】
不做功；b；等于
【知识点】
功的判断、重力势能、机械能守恒
【点评】
本题考查功、重力势能及机械能守恒的基础概念，属于基础应用题，牢记相关概念的核心要点即可顺利解答。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步思考：①判断手对排球是否做功，依据做功的两个必要条件（作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离），排球离开手后，手不再对球施力，据此判断；②重力势能大小由质量和高度决定，排球质量不变，比较四点高度即可确定重力势能最大的点；③不考虑空气阻力时，排球机械能守恒，据此判断a、d两点的机械能关系。
【解析】
1. 做功判断：做功需要满足两个条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。排球离开手后，手对排球不再施加力的作用，因此手对排球不做功。
2. 重力势能判断：重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，公式为$E_p=mgh$。排球运动过程中质量不变，观察轨迹可知b点高度最高，因此b点的重力势能最大。
3. 机械能判断：不考虑空气阻力时，排球运动过程中只有动能和重力势能的相互转化，机械能守恒，因此排球在a点的机械能等于在d点的机械能。
【答案】
不做功；b；等于
【知识点】
功的判断、重力势能、机械能守恒
【点评】
本题考查功、重力势能及机械能守恒的基础概念，属于基础应用题，牢记相关概念的核心要点即可顺利解答。
【难度系数】
0.5
