14.(2025临沂莒南县期末改编)如图为嫦娥六号返回器着陆过程的部分轨迹简图。返回器从A到B过程中，重力势能，在BC段机械能(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。返回器跳出大气层到最高点时，其动能(选填“为零”或“不为零”)。

14. 变大 不变 不为零

【分析】
要解决这道题，需结合重力势能、机械能、动能的影响因素分析：①重力势能与质量和高度有关，质量不变时，高度变化决定重力势能变化；②机械能守恒的条件是只有重力做功，无空气阻力时机械能不变；③动能与质量和速度有关，速度不为零则动能不为零。先判断A到B过程中返回器的高度变化，再分析BC段的受力情况，最后看跳出大气层到最高点时的速度情况。
【解析】
1. 重力势能变化：重力势能的大小由物体的质量和高度决定，公式为$E_p = mgh$。返回器从A到B过程中，质量不变，高度逐渐增大，因此重力势能变大。
2. BC段机械能变化：机械能是动能与势能的总和，当物体在大气层外运动时，忽略空气阻力，只有重力做功，满足机械能守恒的条件，因此BC段机械能不变。
3. 跳出大气层到最高点的动能：返回器跳出大气层到最高点时，其运动轨迹为曲线，仍存在水平方向的速度，速度不为零，因此动能不为零。
【答案】
变大 不变 不为零
【知识点】
重力势能、机械能守恒、动能
【点评】
本题结合航天返回器的实际轨迹，考查机械能相关的基础概念，需准确掌握各能量的影响因素及守恒条件，难度适中。
【难度系数】
0.7

15.如图所示,运动员正在做蹦极运动,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。(不计空气阻力)

(1)O点到A点,运动员的机械能(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)O点到C点的过程中,运动员速度最大的位置在(选填“A点”“B点”“C点”或“B、C之间”)。
(3)运动员经历多次震荡后,最终将停在(选填“B点”“C点”或“B、C之间”)。

15. 不变 B点 B点

【分析】
本题围绕蹦极运动考查机械能变化与受力分析，解题思路：①判断O到A段机械能时，需明确此阶段弹性绳未形变，无弹力，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒；②找速度最大位置，要根据合力方向：合力与速度同向则加速，反向则减速，速度最大在合力为0的位置；③确定最终静止位置，需知道静止时受力平衡，即弹力等于重力，对应位置为平衡位置。
【解析】
(1) O点到A点，弹性绳处于自由长度，未发生弹性形变，因此弹性绳对运动员无弹力作用；不计空气阻力，运动员仅受重力，只有重力做功，根据机械能守恒条件，机械能不变。
(2) 运动员下落过程中：O到A段，弹性绳无弹力，合力为重力，方向向下，与速度同向，加速；A到B段，弹性绳被拉长，弹力逐渐增大，但弹力小于重力，合力仍向下，继续加速；B点时，弹力恰好等于重力，合力为0，速度达到最大；B到C段，弹力大于重力，合力向上，与速度反向，减速，至C点速度为0。故速度最大的位置在B点。
(3) 运动员最终静止时，处于平衡状态，受力平衡，即弹力等于重力；题目中明确B点是弹力恰好等于重力的位置，因此最终停在B点。
【答案】
不变；B点；B点
【知识点】
机械能守恒、受力平衡、弹力与重力的关系
【点评】
本题结合实际蹦极场景，考查机械能和受力分析的应用，核心是明确各阶段的受力变化，尤其是速度最大和最终静止的条件，需要学生理清运动过程中的受力与运动状态的关系，难度适中。
【难度系数】
0.4

16. 科学推理 科技兴趣小组的同学制作一个能自动回转的“魔罐”。如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。在水平面上用力推做好的罐子，使罐子滚动起来，然后会发现罐子滚动由快变慢，之后罐子回转时先由慢到快，后由快到慢，再回转，如此往复，最终停下来。

请你分析罐子在整个运动过程中，动能和势能之间的相互转化。整个过程中机械能守恒吗？

罐子在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能,橡皮筋的弹性势能变大;当罐子的动能为0时,橡皮筋的弹性势能最大,罐子开始向回滚动,在罐子滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,罐子的动能增大,橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能。由于有阻力,在罐子滚动的过程中和地面摩擦,一部分机械能损失后转化为其他形式的能,所以整个过程中机械能不守恒。

【分析】
要分析魔罐运动过程中动能和势能的转化，需将运动分为罐子向外滚动、向回滚动两个阶段，结合动能、弹性势能的影响因素判断能量转化；再根据机械能守恒的条件（仅动能与势能转化，无能量损失），结合实际运动中的摩擦损耗判断机械能是否守恒。
【解析】
1. 罐子向外滚动阶段：罐子初始滚动时具有动能，滚动过程中罐子速度减小，动能减小；同时罐子滚动带动橡皮筋弹性形变程度增大，弹性势能增大，因此此过程中罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能。
2. 罐子向回滚动阶段：当罐子动能为0时，橡皮筋弹性势能最大，罐子开始向回滚动；此过程中橡皮筋弹性形变程度减小，弹性势能减小，罐子速度增大，动能增大，因此橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能。
3. 机械能是否守恒：机械能守恒的条件是只有动能和势能相互转化，无其他能量损失。但罐子滚动时会与地面摩擦，部分机械能转化为内能等其他形式的能，因此整个过程中机械能不守恒。
【答案】
罐子在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大；当罐子的动能为0时，橡皮筋的弹性势能最大，罐子开始向回滚动，在罐子滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能增大，橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能。由于有阻力，在罐子滚动的过程中和地面摩擦，一部分机械能损失后转化为其他形式的能，所以整个过程中机械能不守恒。
【知识点】
动能与势能的转化、机械能守恒
【点评】
本题结合“魔罐”装置考查能量转化，需分阶段分析动能与弹性势能的变化，同时要明确机械能守恒的条件，实际运动中存在能量损耗，机械能不守恒，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6