6. 为提高施肥效率,越来越多的种植大户试用无人机追肥,一架无人机在技术人员的操作下沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷撒肥料. 此过程中,无人机的动能，重力势能.(均选填“增大”“减小”或“不变”)

6. 减小 减小

【分析】
我们要判断无人机的动能和重力势能变化，首先从题目中提取全部已知条件：第一，无人机沿水平方向匀速飞行，说明它的运动速度大小不变，所处的飞行高度也保持不变；第二，无人机正在均匀喷洒肥料，这个过程中无人机携带的肥料不断减少，所以无人机的总质量是持续减小的。接下来我们分别对应动能、重力势能的影响因素，逐一对比变量和不变量，就能得出变化结果了。
【解析】
1. 判断动能变化：动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定。题目中无人机匀速飞行，运动速度保持不变，但是喷洒肥料的过程中无人机总质量不断减小，因此无人机的动能减小。
2. 判断重力势能变化：重力势能的大小由物体的质量和被举高的高度共同决定。题目中无人机沿水平方向飞行，所处的高度保持不变，但是总质量不断减小，因此无人机的重力势能也减小。
【答案】
减小 减小
【知识点】
动能的影响因素，重力势能的影响因素
【点评】
本题属于机械能相关的基础应用题，易错点是很多同学会忽略“均匀喷洒肥料”这个条件，默认无人机质量不变，错误得出动能、重力势能都不变的结论。解题时要注意，判断动能和重力势能的变化，需要同时把质量、速度、高度三个维度的变量全部梳理清楚，不能只看速度和高度。
【难度系数】
0.6

7. 新素养 科学态度与责任 科普活动中，老师为同学们展示了“自动爬坡”实验，惊艳了全场.该实验如下:将一个用轻质泡沫塑料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，在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环(不含小铁块)的动能、重力势能，小铁块的重力势能.(均选填“增大”“减小”或“不变”)

7. 增大 增大 减小 解析:在圆环加速滚上斜坡的过程中,圆环(不含小铁块)的质量不变、速度变大、高度变大,则其动能增大、重力势能增大;小铁块的质量不变,由图可知,小铁块高度降低,则其重力势能减小.

【分析】
我们解题时首先要明确动能、重力势能的大小分别由什么因素决定：动能和物体的质量、运动速度有关，重力势能和物体的质量、所处的高度有关。接下来分三个部分依次推导：第一部分分析不含小铁块的圆环，它的质量固定，题目说明圆环是加速上坡，速度不断变大，可直接判断动能变化；同时圆环整体向斜坡上方移动，自身重心高度不断升高，就能判断它的重力势能变化。第二部分分析小铁块的重力势能，不能凭直觉认为“上坡所有物体高度都升高”，要结合题图对比运动前后小铁块的位置：初始时小铁块在圆环右上侧，圆环滚到斜坡上方后，小铁块移动到圆环靠近斜坡接触面的下侧，对比两个位置的实际高度，就能判断小铁块重力势能的变化。
【解析】
1. 圆环（不含小铁块）的动能变化：该部分圆环质量不变，圆环加速滚上斜坡，运动速度持续增大，根据动能的影响因素，可得其动能增大。
2. 圆环（不含小铁块）的重力势能变化：该部分圆环质量不变，圆环整体沿斜坡向上运动，圆环自身的重心高度不断升高，根据重力势能的影响因素，可得其重力势能增大。
3. 小铁块的重力势能变化：小铁块质量不变，对比运动前后的位置，小铁块从初始的圆环右上侧移动到圆环靠近斜坡的下侧，实际所处的高度明显降低，因此小铁块的重力势能减小。
【答案】
增大 增大 减小
【知识点】
动能的影响因素；重力势能的影响因素
【点评】
本题结合趣味“自动爬坡”的创新实验情境考察机械能基础概念，设置了典型的思维陷阱：很多学生会直接默认上坡过程所有物体高度都升高，忽略小铁块相对于圆环的位置变化，错判小铁块的重力势能变化，解题时要结合图像对比物体的实际高度，不能凭直觉下结论。
【难度系数】
0.5

8. (2025·江苏徐州期中)同学们用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离，部分实验数据如表.


(1) 本实验钢球动能的大小是通过来反映的.
(2) 实验中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的相同，从而探究动能与的关系.
(3) 由表中1、2两次实验数据和现象可初步得出结论：.
(4) 第3次实验中，木块被撞后滑出木板，拟重做第3次实验，继续探究(2)中的关系.甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低球下摆的高度.你认为应采用同学的建议.

8. (1) 木块滑行距离 （2）速度 质量 （3）物体的速度相等时,质量越大,动能越大 （4）甲

【分析】
这道题是探究物体动能影响因素的经典实验题，我们可以顺着实验设计的逻辑逐步思考：
1. 第一问：动能是无法直接肉眼观测的物理量，实验中我们需要把钢球的动能大小转化为容易测量的宏观现象，钢球撞击木块时会对木块做功，动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离就越远，因此可以通过木块滑行的距离间接反映钢球动能大小。
2. 第二问：从相同高度释放钢球，钢球下摆到水平面时，重力势能转化为动能，最终到达水平面的初速度是完全相同的，此时仅改变钢球的质量，就是用控制变量法，控制速度不变，探究动能和质量的关系。
3. 第三问：1、2两次实验的变量只有钢球质量，钢球释放高度一致也就是速度相同，对比木块滑行距离就能总结出对应结论。
4. 第四问：要继续探究速度相同时动能和质量的关系，就不能改动原本控制的变量：如果降低球下摆高度，会改变钢球到达水平面的速度，破坏控制变量的条件；如果换大木块，木块的摩擦力会发生变化，无法公平对比不同钢球的动能大小，因此只能选择不改变原有实验条件、仅延长木板长度的方案。
【解析】
(1) 实验采用转换法，将不易直接测量的钢球动能大小，转换为可以直接观测的木块被撞击后滑行的距离，木块滑行越远，说明钢球的动能越大。
(2) 让不同质量的钢球从相同高度摆下，钢球下摆过程中重力势能转化为动能，到达水平面时的速度完全相等，此时控制速度这一变量不变，仅改变钢球质量，即可探究动能与质量的关系。
(3) 1、2两次实验中，钢球到达水平面的速度相同，质量更大的钢球推动木块滑行的距离更远，说明其动能更大，因此可得到对应结论。
(4) 要继续探究速度相同时动能和质量的关系，必须保证钢球的到达水平面的速度、木块的参数等无关变量完全不变，甲同学换更长木板的方案不会改变原有控制条件，能顺利完成实验；乙换大木块、丙降低下摆高度的操作都会引入额外变量，干扰实验结果，因此选择甲的建议。
【答案】
(1) 木块滑行距离 (2) 速度 质量 (3) 物体的速度相等时，质量越大，动能越大 (4) 甲
【知识点】
转换法、控制变量法、动能的影响因素
【点评】
本题围绕动能影响因素的探究实验展开，核心考察了物理实验中最常用的转换法和控制变量法的实际应用，既覆盖了基础实验原理的考察，最后一问的实验优化设计也要求学生明确控制变量的严谨性，不能随意改动实验预设的无关条件，整体贴合基础实验的考察要求。
【难度系数】
0.7

9. (2026·广东广州月考)如图甲为某同学投铅球的过程,请在图乙中画出铅球离开手后在空中运行直到落地的过程其动能随时间变化的关系图像.(设铅球刚离开手时动能为$E_0$)

9. 如图所示
解析:铅球离手后,在上升过程中,质量不变,速度不断减小,动能不断变小;在下降过程中,质量不变,速度不断变大,动能不断变大,且落地时动能大于离手时动能.铅球在最高点时,在水平方向仍有一定的速度,则其动能不为零,所以图线不能与横轴相交.所以,在整个运动过程中,铅球的动能先变小后变大,且不为零.

【分析】
解题时我们首先明确动能的大小由质量和速度共同决定，铅球离开手后质量不变，因此只需分析铅球的速度随时间的变化规律就能推导动能的变化：
1. 拆分运动过程：铅球离开手后先上升、后下落。上升阶段铅球竖直方向速度不断减小，水平方向始终有速度，合速度不断减小，动能随之减小；
2. 到达最高点时，铅球竖直方向速度为0，但水平方向仍保持运动，合速度不为0，对应动能也不为0，不会降到0；
3. 下落阶段铅球在重力作用下速度不断增大，动能随之增大；同时铅球落地时的高度比刚离开手时更低，重力势能比出手时小，不计空气阻力时机械能守恒，因此落地时的动能会大于刚离开手时的初动能E0。
按照这个变化规律就可以画出对应的E-t图像。
【解析】
铅球离开手后运动的全过程动能变化规律如下：
① 初始时刻（刚离开手）：动能为E0，作为图像的起点；
② 上升过程：铅球质量不变，合速度逐渐减小，动能逐渐减小，图像呈下降趋势；
③ 到达轨迹最高点时：铅球仍有水平方向的速度，动能不为零，图像最低点不会和横轴t相交；
④ 下落过程：铅球质量不变，合速度逐渐增大，动能逐渐增大，图像呈上升趋势；
⑤ 落地时刻：铅球的重力势能小于刚离开手时的重力势能，由机械能守恒可知此时动能大于初动能E0，图像终点的纵坐标高于E0。
最终绘制出先降后升、全程动能大于0、终点动能大于E0的曲线即可。
【答案】

【知识点】
动能的影响因素；机械能转化；抛体运动特点
【点评】
本题结合投铅球的实际场景考察动能的变化规律，易错点集中在两处：一是误以为铅球在最高点速度为0、动能为0，错误将图像最低点画在横轴上；二是忽略铅球落地时重力势能小于出手时的重力势能，错误认为落地动能等于初动能，解题时要注意抛体运动水平方向速度不为零的特点，结合机械能守恒判断末动能的大小。
【难度系数】
0.6

10. 新素养 科学思维 如图所示，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，小球下方木板是粗糙的.$a$是压缩弹簧后小球由静止释放的位置，$b$是弹簧为原长时小球的位置，$c$是小球能到达的最右端的位置，则小球从$a$到$c$的过程中，动能的变化情况是，该过程中小球的重力（选填“做功”或“不做功”）.小球最后会向左返回运动，则在由$c$向左返回运动过程中，小球在（选填“$b$”“$c$”“$b$左侧”或“$b$右侧”）位置时动能最大.

10. 先变大后变小 不做功 $b$ 右侧
解析:水平杆光滑,小球受到粗糙木板的摩擦力,小球从$a$到$c$的过程中,开始时向右的弹力大于向左的摩擦力,小球向右做加速运动,动能变大,弹力逐渐减小,弹力等于摩擦力时小球速度最大,动能最大,然后做减速运动,动能变小,当小球运动到$b$右侧时,弹力和摩擦力都向左,继续做减速运动,动能变小;由上述分析可知,小球的动能先变大后变小.重力方向竖直向下,小球在重力方向始终没有移动距离,重力不做功;小球最后会向左返回运动,在由$c$向左返回运动过程中,开始时向左的弹力大于向右的摩擦力,小球做加速运动,弹力逐渐减小,当向左的弹力等于向右的摩擦力时小球速度最大,动能最大,因为此时弹簧对小球有向左的弹力,所以此时小球在$b$右侧.

【分析】
我们可以分三步逐步推导解题：1. 分析小球从a到c的动能变化：首先明确小球水平方向始终受到粗糙木板给的向左的滑动摩擦力，初始在a点时弹簧压缩，向右的弹力大于向左的摩擦力，小球加速动能增大；随着弹簧逐渐恢复，弹力不断减小，当弹力和摩擦力大小相等时小球速度达到最大，之后弹力小于摩擦力，小球开始减速，到b点后弹簧弹力为0，小球仅受向左的摩擦力继续减速直到c点速度为0，因此全程动能先变大后变小。2. 判断重力是否做功：做功需要同时满足“有力作用”和“物体在力的方向上移动距离”两个条件，重力竖直向下，小球全程水平运动，竖直方向没有位移，因此重力不做功。3. 分析向左返回时动能最大的位置：从c向左运动时弹簧处于拉长状态，弹力向左、摩擦力向右，一开始弹力大于摩擦力小球加速，随着弹簧形变量减小弹力降低，当弹力等于摩擦力时小球速度最大，此时弹簧仍处于拉长状态，还没到原长b点，因此该位置在b右侧。
【解析】
1. 从a到c的动能变化推导：
水平杆光滑但下方木板粗糙，小球全程受水平向左的滑动摩擦力。在a点释放后，弹簧对小球向右的弹力大于向左的摩擦力，小球向右做加速运动，动能持续增大；随着弹簧逐渐伸长，弹力不断减小，当弹力大小等于摩擦力时，小球速度达到最大值，之后弹力小于摩擦力，合力向左，小球开始减速；到达b点时弹簧恢复原长，弹力为0，小球仅受向左的摩擦力继续减速，直到c点速度减为0，因此整个过程小球动能先变大后变小。
2. 重力做功判断：
重力方向竖直向下，小球运动全程沿水平方向移动，竖直方向没有产生位移，不满足力做功的两个必要条件，因此重力不做功。
3. 向左返回的动能最大位置推导：
小球从c向左运动时，弹簧处于伸长状态，对小球的弹力向左，滑动摩擦力向右，初始阶段弹力大于摩擦力，小球向左加速；随着弹簧形变量减小，弹力逐渐降低，当弹力大小等于摩擦力时，小球速度达到峰值，动能最大，此时弹簧仍处于伸长状态，尚未到达原长位置b，因此该位置在b右侧。
【答案】
先变大后变小 不做功 $b$ 右侧
【知识点】
动能变化判断；做功的判断；受力与运动关系
【点评】
本题打破了无摩擦弹簧振子在原长位置动能最大的固有思维定式，加入木板摩擦力的条件，要求学生结合受力分析判断合力为零的位置，易错点是忽略摩擦力的影响误认为动能最大位置在b点，能有效锻炼学生的逻辑推导和科学思维能力。
【难度系数】
0.4