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10 [2024绥化]如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中,机械能是守恒的。当卫星从远地点向近地点运动时,下列说法正确的是(
A.动能减小,重力势能增大
B.动能转化为重力势能
C.动能增大,重力势能减小
D.卫星的速度一直在减小
C
)A.动能减小,重力势能增大
B.动能转化为重力势能
C.动能增大,重力势能减小
D.卫星的速度一直在减小
答案
10. C
解析
【分析】
要解决本题，需结合人造卫星运动时机械能守恒的特点，明确动能、重力势能的影响因素：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关。当卫星从远地点向近地点运动时，先判断高度和速度的变化，进而分析动能、重力势能的变化及转化，再逐一判断选项。
【解析】
已知卫星沿椭圆轨道运动时机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时：
1. 高度变化：卫星距离地球的高度降低，质量不变，因此重力势能减小；
2. 速度变化：卫星的速度增大，质量不变，因此动能增大；
3. 能量转化：此过程是重力势能转化为动能。
对选项逐一分析：
A选项：动能减小、重力势能增大，与上述分析不符，错误；
B选项：该过程是重力势能转化为动能，不是动能转化为重力势能，错误；
C选项：动能增大，重力势能减小，符合分析，正确；
D选项：卫星从远地点到近地点速度是增大的，并非减小，错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、机械能守恒
【点评】
本题考查人造卫星运动中动能与重力势能的转化，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，结合机械能守恒分析，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需结合人造卫星运动时机械能守恒的特点，明确动能、重力势能的影响因素：动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关。当卫星从远地点向近地点运动时，先判断高度和速度的变化，进而分析动能、重力势能的变化及转化，再逐一判断选项。
【解析】
已知卫星沿椭圆轨道运动时机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时：
1. 高度变化：卫星距离地球的高度降低，质量不变，因此重力势能减小；
2. 速度变化：卫星的速度增大，质量不变，因此动能增大；
3. 能量转化：此过程是重力势能转化为动能。
对选项逐一分析：
A选项：动能减小、重力势能增大，与上述分析不符，错误；
B选项：该过程是重力势能转化为动能，不是动能转化为重力势能，错误；
C选项：动能增大，重力势能减小，符合分析，正确；
D选项：卫星从远地点到近地点速度是增大的，并非减小，错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与势能转化、机械能守恒
【点评】
本题考查人造卫星运动中动能与重力势能的转化，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，结合机械能守恒分析，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
11 郑钦文获得2024年巴黎奥运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行的照片，下列说法正确的是 （
A.网球离开球拍后，球拍网面的弹性势能增大
B.网球从位置A运动到位置B的过程中重力势能在减小
C.网球在最高点B处时动能不为零
D.网球从位置B运动到位置C的过程中机械能在增大
C
）A.网球离开球拍后，球拍网面的弹性势能增大
B.网球从位置A运动到位置B的过程中重力势能在减小
C.网球在最高点B处时动能不为零
D.网球从位置B运动到位置C的过程中机械能在增大
答案
11. C
解析
【分析】
本题考查机械能相关知识，需结合各能量的影响因素及抛体运动特点，逐一分析选项：明确网球离开球拍后不再受球拍作用力，网面弹性势能与形变有关；重力势能与高度、质量有关；抛体运动最高点竖直速度为零但水平速度不为零；运动过程受空气阻力时机械能会减小，据此判断各选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：网球离开球拍后，球拍网面与网球分离，网面的形变不再变化，因此弹性势能不会增大，A错误。
2. 选项B：重力势能与物体的质量和高度有关，网球从A到B的过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，B错误。
3. 选项C：网球做抛体运动，在最高点B处，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，动能是物体运动具有的能量，因此动能不为零，C正确。
4. 选项D：网球在空中运动时，需克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能减小，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与重力势能、机械能变化、弹性势能
【点评】
本题结合网球运动的实际场景，考查机械能相关基础知识点，易错点是抛体运动最高点的动能判断，学生易误将最高点速度认为完全为零，需明确抛体运动的速度特点。
【难度系数】
0.6
本题考查机械能相关知识，需结合各能量的影响因素及抛体运动特点，逐一分析选项：明确网球离开球拍后不再受球拍作用力，网面弹性势能与形变有关；重力势能与高度、质量有关；抛体运动最高点竖直速度为零但水平速度不为零；运动过程受空气阻力时机械能会减小，据此判断各选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
1. 选项A：网球离开球拍后，球拍网面与网球分离，网面的形变不再变化，因此弹性势能不会增大，A错误。
2. 选项B：重力势能与物体的质量和高度有关，网球从A到B的过程中，质量不变，高度升高，重力势能增大，B错误。
3. 选项C：网球做抛体运动，在最高点B处，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，动能是物体运动具有的能量，因此动能不为零，C正确。
4. 选项D：网球在空中运动时，需克服空气阻力做功，机械能会转化为内能，因此机械能减小，D错误。
【答案】
C
【知识点】
动能与重力势能、机械能变化、弹性势能
【点评】
本题结合网球运动的实际场景，考查机械能相关基础知识点，易错点是抛体运动最高点的动能判断，学生易误将最高点速度认为完全为零，需明确抛体运动的速度特点。
【难度系数】
0.6
12如图所示的电动晾衣架，将湿衣服挂上衣架，打开开关衣架匀速升起。衣服升起时其动能
不变
，机械能增大
；湿衣服晾干后其重力势能减小
。（选填“增大”“减小”或“不变”）答案
12. 不变 增大 减小
解析
【分析】
要解决这道题，需明确动能、重力势能、机械能的影响因素：动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，机械能是动能与势能的总和。先分析衣服匀速升起时的动能：匀速说明速度不变，衣服质量不变，因此动能不变；再分析机械能：动能不变，衣服高度升高，重力势能增大，所以机械能增大；最后分析湿衣服晾干后的重力势能：晾干后衣服质量减小，高度不变，因此重力势能减小。
【解析】
1. 动能判断：动能大小与质量和运动速度有关，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。衣服匀速升起，速度$v$不变，质量$m$不变，因此动能不变。
2. 机械能判断：机械能=动能+重力势能。衣服升起时，动能不变，高度$h$增加，重力势能$E_p=mgh$增大，所以机械能增大。
3. 湿衣服晾干后，衣服质量减小，高度不变，根据重力势能公式，重力势能减小。
【答案】不变；增大；减小
【知识点】动能影响因素；重力势能影响因素；机械能
【点评】本题考查动能、重力势能和机械能的变化判断，核心是掌握各能量的影响因素，结合题目条件分析即可，属于基础题型。
【难度系数】0.3
要解决这道题，需明确动能、重力势能、机械能的影响因素：动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，机械能是动能与势能的总和。先分析衣服匀速升起时的动能：匀速说明速度不变，衣服质量不变，因此动能不变；再分析机械能：动能不变，衣服高度升高，重力势能增大，所以机械能增大；最后分析湿衣服晾干后的重力势能：晾干后衣服质量减小，高度不变，因此重力势能减小。
【解析】
1. 动能判断：动能大小与质量和运动速度有关，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。衣服匀速升起，速度$v$不变，质量$m$不变，因此动能不变。
2. 机械能判断：机械能=动能+重力势能。衣服升起时，动能不变，高度$h$增加，重力势能$E_p=mgh$增大，所以机械能增大。
3. 湿衣服晾干后，衣服质量减小，高度不变，根据重力势能公式，重力势能减小。
【答案】不变；增大；减小
【知识点】动能影响因素；重力势能影响因素；机械能
【点评】本题考查动能、重力势能和机械能的变化判断，核心是掌握各能量的影响因素，结合题目条件分析即可，属于基础题型。
【难度系数】0.3
13 小杰背着书包回家，在水平路面上行走100 m用时100 s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s，以下说法正确的是 （
A.电梯对小杰做的功约为$3.6×10^3$ J
B.小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约为1200 W
D.小杰在水平路面上行走时，重力做功的功率约为600 W
C
）A.电梯对小杰做的功约为$3.6×10^3$ J
B.小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约为1200 W
D.小杰在水平路面上行走时，重力做功的功率约为600 W
答案
13. C
解析
【分析】
要判断各选项是否正确，需明确做功的两个必要因素（力和力的方向上的位移），以及功（$W=Fs$）、功率（$P=\frac{W}{t}$）的计算公式，同时结合实际估算物理量（如中学生质量、楼层高度）。逐个分析选项：
1. 选项A：电梯对小杰做功需用重力乘上升高度，估算中学生重力约$500N$，1楼到21楼高度约$60m$，做功约$3×10^4J$，远大于$3.6×10^3J$，错误。
2. 选项B：乘坐电梯上升时，小杰对书包有向上的力，书包在力的方向移动了距离，因此做功，错误。
3. 选项C：电梯做功功率$P=\frac{W}{t}$，代入估算的功和时间，结果约$1000W$，接近$1200W$，正确。
4. 选项D：水平路面行走时，重力方向竖直向下，位移水平，重力不做功，功率为0，错误。
【解析】
1. 明确物理规律：做功的两个必要条件是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；功的公式$W=Fs$，功率公式$P=\frac{W}{t}$。
2. 分析选项A：中学生质量约$50kg$，重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$；1楼到21楼高度约$20×3m=60m$，电梯对小杰做功$W=Gh=500N×60m=3×10^4J≠3.6×10^3J$，A错误。
3. 分析选项B：乘坐电梯上升时，小杰对书包施加向上的力，书包在力的方向移动了距离，因此小杰对书包做功，B错误。
4. 分析选项C：电梯做功功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^4J}{30s}=1000W$，接近$1200W$，C正确。
5. 分析选项D：水平路面行走时，重力方向竖直向下，位移水平，重力未做功，功率为0，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的必要因素
【点评】
本题考查功与功率的基本概念及应用，需掌握做功的判断方法，结合实际估算物理量是解题关键，属于基础常规题。
【难度系数】
0.5
要判断各选项是否正确，需明确做功的两个必要因素（力和力的方向上的位移），以及功（$W=Fs$）、功率（$P=\frac{W}{t}$）的计算公式，同时结合实际估算物理量（如中学生质量、楼层高度）。逐个分析选项：
1. 选项A：电梯对小杰做功需用重力乘上升高度，估算中学生重力约$500N$，1楼到21楼高度约$60m$，做功约$3×10^4J$，远大于$3.6×10^3J$，错误。
2. 选项B：乘坐电梯上升时，小杰对书包有向上的力，书包在力的方向移动了距离，因此做功，错误。
3. 选项C：电梯做功功率$P=\frac{W}{t}$，代入估算的功和时间，结果约$1000W$，接近$1200W$，正确。
4. 选项D：水平路面行走时，重力方向竖直向下，位移水平，重力不做功，功率为0，错误。
【解析】
1. 明确物理规律：做功的两个必要条件是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；功的公式$W=Fs$，功率公式$P=\frac{W}{t}$。
2. 分析选项A：中学生质量约$50kg$，重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$；1楼到21楼高度约$20×3m=60m$，电梯对小杰做功$W=Gh=500N×60m=3×10^4J≠3.6×10^3J$，A错误。
3. 分析选项B：乘坐电梯上升时，小杰对书包施加向上的力，书包在力的方向移动了距离，因此小杰对书包做功，B错误。
4. 分析选项C：电梯做功功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3×10^4J}{30s}=1000W$，接近$1200W$，C正确。
5. 分析选项D：水平路面行走时，重力方向竖直向下，位移水平，重力未做功，功率为0，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的必要因素
【点评】
本题考查功与功率的基本概念及应用，需掌握做功的判断方法，结合实际估算物理量是解题关键，属于基础常规题。
【难度系数】
0.5
14 小明对四名同学的做功情况各测量了一次，把四名同学做的功$ W $和所用时间$ t $在坐标系中描点，得到了图中
甲、乙、丙、丁四个点，这四名同学中做功功率最大的是（
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
甲、乙、丙、丁四个点，这四名同学中做功功率最大的是（
A
）A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
14. A
解析
【分析】要判断做功功率的大小，需依据功率的定义式 $ P = \frac{W}{t} $，在功$ W $随时间$ t $变化的坐标系中，某点对应的功率等于该点与坐标原点连线的斜率，斜率越大，功率越大。解题时需对比甲、乙、丙、丁四个点的$ W $和$ t $的比值，找出比值最大的点即可。
【解析】根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，功率是功与时间的比值，在$ W-t $图像中，该比值等于点与原点连线的斜率。观察四个点：甲的$ W $较大，对应的$ t $与丙的$ t $相近，远小于乙、丁的$ t $；丁的$ W $小于甲，$ t $大于甲；丙的$ W $小，$ t $与甲相近；乙的$ W $小，$ t $与丁相近。计算各点的$ \frac{W}{t} $，可知甲的比值最大，即功率最大。
【答案】A
【知识点】功率计算、W-t图像
【点评】本题考查功率的基本概念，结合坐标系图像分析功率大小，属于基础题型，需掌握功率定义与图像的对应关系。
【难度系数】0.7
【解析】根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，功率是功与时间的比值，在$ W-t $图像中，该比值等于点与原点连线的斜率。观察四个点：甲的$ W $较大，对应的$ t $与丙的$ t $相近，远小于乙、丁的$ t $；丁的$ W $小于甲，$ t $大于甲；丙的$ W $小，$ t $与甲相近；乙的$ W $小，$ t $与丁相近。计算各点的$ \frac{W}{t} $，可知甲的比值最大，即功率最大。
【答案】A
【知识点】功率计算、W-t图像
【点评】本题考查功率的基本概念，结合坐标系图像分析功率大小，属于基础题型，需掌握功率定义与图像的对应关系。
【难度系数】0.7
15 如图所示，相同质量的物体甲和乙在定滑轮的两边处于静止状态，用手指向上轻弹一下乙的底部。在物体乙离开手指后到与定滑轮接触前的过程中，不计绳重、摩擦和空气阻力，则（
A.甲下降，动能增大
B.甲下降，机械能增加
C.乙上升，动能减小
D.乙上升，机械能增加
D
）A.甲下降，动能增大
B.甲下降，机械能增加
C.乙上升，动能减小
D.乙上升，机械能增加
答案
15. D
解析
【分析】
首先明确定滑轮的特点：不省力，仅改变力的方向，且不计绳重、摩擦和空气阻力。初始时甲、乙质量相同，重力相等，处于静止状态，受力平衡。轻弹乙后，乙获得向上的初速度，因定滑轮两侧绳子不可伸长，故甲向下运动、乙向上运动，且两者速度大小相等。由于甲、乙质量相同，各自重力相等，运动过程中两者合力为零，做匀速直线运动。接下来结合动能、重力势能、机械能的定义分析各选项：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与重力势能之和。
【解析】
1. 对甲：匀速下降，质量不变、速度不变，因此动能不变；高度降低，重力势能减小，机械能（动能+重力势能）减小，故A（动能增大）、B（机械能增加）错误。
2. 对乙：匀速上升，质量不变、速度不变，因此动能不变；高度升高，重力势能增加，机械能（动能+重力势能）增加，故C（动能减小）错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮特点、机械能变化、动能与势能
【点评】
本题结合定滑轮的受力特性，分析物体的运动状态及机械能变化，需明确匀速运动时动能不变，单个物体的机械能变化由重力势能的变化决定，需区分系统机械能与单个物体机械能的变化。
【难度系数】
0.5
首先明确定滑轮的特点：不省力，仅改变力的方向，且不计绳重、摩擦和空气阻力。初始时甲、乙质量相同，重力相等，处于静止状态，受力平衡。轻弹乙后，乙获得向上的初速度，因定滑轮两侧绳子不可伸长，故甲向下运动、乙向上运动，且两者速度大小相等。由于甲、乙质量相同，各自重力相等，运动过程中两者合力为零，做匀速直线运动。接下来结合动能、重力势能、机械能的定义分析各选项：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与重力势能之和。
【解析】
1. 对甲：匀速下降，质量不变、速度不变，因此动能不变；高度降低，重力势能减小，机械能（动能+重力势能）减小，故A（动能增大）、B（机械能增加）错误。
2. 对乙：匀速上升，质量不变、速度不变，因此动能不变；高度升高，重力势能增加，机械能（动能+重力势能）增加，故C（动能减小）错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮特点、机械能变化、动能与势能
【点评】
本题结合定滑轮的受力特性，分析物体的运动状态及机械能变化，需明确匀速运动时动能不变，单个物体的机械能变化由重力势能的变化决定，需区分系统机械能与单个物体机械能的变化。
【难度系数】
0.5
