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【浙教版】科学九上 3.2机械能 巩固提升练
一、选择题
1．（2025九下·余姚竞赛）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点， 自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是(　　)
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C所受合力不变
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体B 点动能最大
【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。动能最大值出现在AB之间，此时弹力等于摩擦力。
【解答】从A到B，弹力水平向右，摩擦力水平向左，刚开始弹力大于摩擦力，所以物体向右做加速运动，弹力逐渐减小，当弹力小于摩擦力时，物体做加速运动，可知A到B的过程中，物体的速度先变大后变小，即动能先增大后减小。B到C，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力水平向左，物体做减速运动，动能逐渐变小。
故答案为：C。
2．立定跳远时的分解动作如图所示，在此过程中运动员(　　)
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。
【解答】AB. 上升时，动能减小，势能增加，A错误；B错误；
CD. 下落时，势能减小，动能增大，D正确；
故答案为：D
3．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 (　　)
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
弹性势能与弹性形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】AD、向下按笔的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能增大，向上弹起时，形变量减小，弹性势能将减小，故AD错误；
BC、向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度降低，可知重力势能减小，向上弹起时，笔的高度增大，重力势能增大，故B错误，C正确。
故答案为：C。
4．（2025九下·杭州月考）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据题目描述的过程分析番茄下落时的减小的机械能的转化情况分析判断。
【解答】根据题意可知，番茄从开始下落至刚好浸没时，它减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选B。
5．（2025·义乌模拟）如图所示，一个很轻的圆柱形盒盖，内侧粘上一个较重的铁球，放置在不太陡的斜面上，松手发现盒盖向上滚动，关于滚动过程，下列说法正确的是（　　）
A．由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B．虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C．向上滚动时动能转化为重力势能
D．向上滚动过程可以滚过完整的一圈
【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】圆柱形盒盖内侧粘上一个较重的铁球，由于盒盖很轻，质量可以忽略不计，整体质量可以认为集中在铁球上。
分析整体的重力势能变化，从重力势能大小的影响因素考虑。
圆柱形盒盖可以看出一个杠杆，支点是盒盖和斜面接触点。盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，当盒盖滚动到时，盒盖由于惯性会再往前滚一段，由于铁球的重力作用，盒盖又会滚到铁球重力作用线和支点在同一条直线上，最终静止在斜面上。
【解答】ABC.根据题意可知，盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，在整体上升时，铁球的重心降低，重力势能减小，即铁球的重力势能转化为整体的动能。
故AC错误，B正确；
D.盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，因为惯性会继续滚动，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止，故D错误。
故选B。
6．（2025九下·义乌开学考）乒乓球运动一直是中国的优势项目，如图所示是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在A点动能一定小于D点动能
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将保持不变
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】图中乒乓球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能包括动能和势能，据此判断动能和势能的变化。
根据牛顿第一定律，不受力的物体保持静止或匀速直线运动。
【解答】A、在B点时，乒乓球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，小球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；
B、图中乒乓球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和；D点比A点低，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，则其动能不一定小于A点的动能相等，故B错误；
C、在运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；乒乓球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；
D、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D正确。
故答案为：D。
7．（2024九上·杭州月考）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（　　）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C所受合力不变
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体在B点动能最大
【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】比较弹力和摩擦力的大小关系，从而确定合力的方向和大小，进而确定物体的运动状态的变化即可。
【解答】根据题意可知，从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，物体受到的摩擦力水平向左。
在开始的一段时间内，弹簧的弹力先大于摩擦力，则物体做加速运动。随着弹力的减小，当弹力等于摩擦力时，合力为零，此时加速停止，此时速度最大。此后弹力小于摩擦力，合力向左，则物体做减速运动。
所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小。B点时弹力为零，则从B到C过程中，动能一直减小，故AB错误，C正确；
D. 物体在B点时，不是速度最大的位置，已经进入减速阶段，所以在B点动能不是最大，故D错误。
故选C。
8．（2025九下·上城模拟）缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落(不计空气阻力)，观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（　　）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的重力势能转化为动能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最小，鸡蛋的机械能最大
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能与重力势能的转化：动能大小与物体的质量和速度有关，重力势能大小与物体的质量和高度有关。物体下落时，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）机械能守恒：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。本题不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，机械能守恒。
（3）弹性势能：弹性势能与物体的弹性形变程度有关，弹性形变越大，弹性势能越大。下落到最低点时，鞋垫弹性形变最大，弹性势能最大；此时鸡蛋速度为0，动能为0，机械能最小。
（4）动能变化：从最低点上升到刚好离开鞋垫，开始时弹力大于重力，鸡蛋加速，动能增大；随着鞋垫弹性形变恢复，当弹力小于重力后，鸡蛋减速，动能减小。
【解答】A、从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋高度降低，速度增大，质量不变，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，A 正确。
B、不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，鸡蛋机械能守恒，B 错误。
C、下落到最低点时，鞋垫弹性形变最大，弹性势能最大；此时鸡蛋速度为0，动能为0，机械能最小，C 错误。
D、从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋先加速后减速，动能先增大后减小，D 错误。
故答案为：A。
9．（2025·钱塘模拟） 哈尔滨亚冬会上，自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一，中国队在该项目中获得混合团体金牌。下图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下，在跳台起跳，完成空翻后着陆的过程（忽略空气阻力）。该过程中动能与时间的关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能大小的因素有：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】助滑坡下滑阶段：运动员从 O 点沿助滑坡滑下，高度降低，重力势能转化为动能，速度越来越快，动能不断增加。
起跳至腾空阶段：起跳时，运动员将自身的动能转化为重力势能和在空中的旋转动能等，在上升过程中速度逐渐减小，动能也逐渐减小；到达最高点时速度最小，动能最小，但不为零，因为此时运动员仍有水平方向的速度以及旋转动能。
下落至着陆阶段：从最高点下落，重力势能转化为动能，速度不断增大，动能逐渐增加。
故答案为：B。
10．如图所示，滚摆在摆动的过程中，每次上升的高度会逐渐降低。下列说法中，正确的是(　　)
A．只存在动能和势能的转化
B．能量逐渐消失
C．滚摆的机械能减少，减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
D．滚摆的机械能守恒
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能和势能的转化：动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关；势能包括重力势能和弹性势能，重力势能是物体由于被举高而具有的能量，大小与物体的质量和被举高的高度有关。在滚摆运动中，上升时动能转化为重力势能，下落时重力势能转化为动能 。
（2）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变 。
（3）机械能及其转化中的能量损耗：机械能是动能与势能的总和。滚摆运动时，由于存在空气阻力、转轴处的摩擦等，机械能会有一部分转化为内能，导致机械能减少，但能的总量遵循能量守恒定律 。
（4）机械能守恒的条件：只有在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变（即机械能守恒 ）。滚摆运动中存在摩擦力等其他力做功，不满足机械能守恒条件。
【解答】A、滚摆运动时，因存在空气阻力、摩擦等，除了动能和势能的转化，还有机械能转化为内能，并非只存在动能和势能的转化，故该选项错误。
B、根据能量守恒定律，能量不会消失，只是发生了形式的转化（机械能转化为内能等 ），故该选项错误。
C、滚摆运动时，由于摩擦等，机械能减少，减少的机械能转化为内能，而整个过程中能的总量（机械能与内能等总和 ）守恒，故该选项正确。
D、因为存在摩擦等阻力做功，机械能有损耗，不满足机械能守恒的条件，机械能不守恒，故该选项错误。
故答案为：C 。
11．跳台滑雪是一项受许多人喜爱的体育运动。某次跳台滑雪比赛中，某运动员的运动轨迹如图所示，该运动员从起跳台出发，以一定的速度滑过A、B点，到C点下落至D点，最终在E点停下(忽略空气阻力)，A和B、B和D之间的垂直距离均为h。下列关于运动过程中对该运动员的解释正确的是(　　)
A．A点到B点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能
B．D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D．在C点的动能为零
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.重力势能大小与质量和高度有关；
B.动能与质量和速度有关，而机械能=动能+重力势能；
C.首先比较两点重力势能大小，再比较动能大小；
D.注意分析C点时的速度是否为零即可。
【解答】A.根据题意可知，CD两点高度大于AB之间的高度，则 A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能，故A错误；
B. D点与A点相比，质量不变，速度怎地，则动能增加；高度减小，则势能减少，但是机械能不变，故B正确；
CD.C点的高度大于B点高度，则C点重力势能肯定大于B点重力势能，那么C点动能一定小于B点动能，故C、D错误。
故选B。
12．有一种运动叫蹦极，如图所示为蹦极运动的简化示意图。弹性绳的一端固定在O 点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，在A 点处弹性绳自然伸直。B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力相等，C点是运动员到达的最低点。运动员从O点到C 点的运动过程中(不计空气阻力)（　　）
A．从O点至C点，运动员的速度一直减小
B．从O点到A 点，运动员的机械能不守恒；从A 点到C点，机械能守恒
C．从O点到A点，运动员的速度增大；从A 点到C 点，运动员的速度减小
D．从O点到B点，运动员的速度增大；从B 点到C点，运动员的速度减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】A 从O点至C点，运动员的速度先增大后减小，A错误；
B 不计空气阻力 从O点到A 点，运动员的机械能守恒；从A 点到C点，运动员的机械能不守恒，一部分转化为弹簧的弹性势能，B错误；
C 从O点到B点，运动员的速度增大；从B点到C 点，运动员的速度减小，C错误；
D. 从O点到B点，运动员的速度增大；从B 点到C点，运动员的速度减小 ，D正确；当重力大于弹力，运动速度和受力方向相同时，加速运动；运动速度和受力的合力方向相反时，减速运动；
故答案为：D
13．（2025·宁海二模）如图甲是意大利艺术家达·芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　）
A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能
B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失
C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功
D．若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续转动的时间
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】A.根据动能和重力势能的转化判断；
B.根据能量转化和守恒定律判断；
C.物体对外做功，肯定会消耗能量；
D.根据动能和内能的转化规律判断。
【解答】A.甲装置小球滚落时，质量不变，速度增大，则动能增大；高度减小，则重力势能增大，那么重力势能转化为动能，故A错误；
B.乙装置最终停止转动，是因为陀螺的动能转化为内能，其能量不会消失，故B错误；
C.甲装置不断对外做功，需要不断消耗陀螺的动能，故C错误；
D.若增大乙装置转动的初速度，则陀螺的动能增大，那么可以延长其连续转动的时间，故D正确。
故选D。
14．（2025·浙江模拟）体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B 点的机械能相等，则在A 点弧线l的机械能大于弧线2
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、篮球上升时，重力势能增加，动能减小，篮球下落时重力势能减小，动能增加；整个过程因不能忽略空气阻力，故因克服空气阻力做功，部分械能转化为内能，机械能减小，A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，B错误；
C、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点的机械能弧线1大于弧线2，故D正确。
故答案为：D。
15．滑板是一项深受青少年喜欢的体育运动。如图所示为 U 形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台 A 处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然变化(不用力)，最有可能滑到滑台C处的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】 不计滑台摩擦和空气阻力 ，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A.若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B时，若是站立着，此时重力势能等于A点的重力势能，动能为0，所以运动远不会继续向前滑行，就不会到达C点，A错误；
B从A站着滑，B点的重力势能小于A点，所以有动能可以滑动到C点，B正确；
C.从A点囤着滑，B点站着，那么B点的重力势能大于A点重力势能，都滑不到B点，C错误；
D从A点全蹲滑，B点半蹲，B点的重力势能大于A点，都滑不到B点，D错误；
故答案为：B
二、填空题
16．（2025九上·南湖期末）在跳水运动中，若运动员以相同的速度v，分别向上方和斜上方起跳。若不考虑空气阻为。（向斜上方起跳时）上升到最高点时，运动员的动能　 　（选填“为零”或“不为零”）；运动员向上方起跳落水时速度大小　 　运动员向斜上方起跳落水时速度大小（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】不为零；=
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关。
（2）机械能守恒条件：只有重力做功，机械能（动能与势能之和）保持不变。
（3）斜上抛运动在最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向有速度。
（4）根据机械能守恒判断不同起跳方式落水时速度大小。
【解答】向斜上方起跳时，上升到最高点，运动员水平方向仍具有速度，因此动能不为零。
若不考虑空气阻为，运动员在整个运动过程中机械能守恒，因此运动员向上方起跳落水时速度大小等于运动员向斜上方起跳落水时速度大小。
17．（2025·温州模拟）如图所示，单摆小球从左侧A点由静止释放经过最低点B然后到达右侧最高点C点(忽略绳子形变)。
（1）小球摆动到　 　点时动能最大；
（2）若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球将　 　。
（3）由图分析可知，小球从A点运动到C点过程中，机械能　 　(选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】（1）B
（2）静止
（3）不守恒
【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度大小有关；
（2）根据牛顿第一定律分析解答；
（3）比较C点和A点的高度大小，从而比较机械能大小，进而确定机械能是否守恒即可。
【解答】 （1）小球的质量一定，B点时高度最小，速度最大，此时动能最大；
（2）当小球到达C点最高点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失。根据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态；
（3）根据图片可知，C点高度低于A点高度，则C点的机械能小于A点的机械能，那么小球从A运动到C过程中机械能是不守恒的。
18． 甲站在以0.5米/秒的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7米/秒的速度匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能　 　(填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能　 　(填“大于”“等于”或“小于”，下同)乙的重力势能，甲的机械能　 　乙的机械能。
【答案】不变；等于；小于
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】 甲站在以0.5米/秒的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7米/秒的速度匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能不变，因为动能只和质量和速度有关，两个因素都不变，动能不变。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能，重力势能只和质量和高度有关，两个因素都不变，重力势能不变，甲的机械能小于乙的机械能。因为甲的动能小于乙的动能；
故答案为：不变；等于；小于
19．（2025九下·缙云竞赛）一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示(速度为负值，意味着运动方向相反)，图中 Oa段和cd段为直线，则据此图可知，小孩下落过程中动能增大的时间段为　 　；小孩上升过程的时间段为　 　；整个过程中小孩和蹦床接触的时间段为　 　。
【答案】0~t2；t3~t6；t1~t5
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】不考虑空气的影响，小孩在下降过程中，重力势能转化为动能，速度匀速增加（越来越快，但相同时间增加的程度相同）；在上升过程中，动能转化为重力势能，速度匀速减小。无论上升还是下降，在速度-时间图象上，运动轨迹都是直线。
【解答】当小孩在空中时，他的速度匀速增加，当小孩刚接触蹦床时，t1速度增加的程度减小，但仍然越来越快，当弹力等于重力时，t2速度最大；
接着小孩的速度开始减小，当时间为t3时速度为0；接着小孩在弹力的作用下向上加速，当弹力等于重力时t4速度最大，接着小孩的速度开始减小当时间为t5时，小孩离开蹦床，当时间为t6时速度为0，小孩的高度最高。所以小孩下落过程中动能增大的时间段为0～t2；小孩上升过程的时间段为t3~t6；整个过程中小孩和蹦床接触的时间段为t1～t5。
故答案为：0～t2；t3~t6；t1～t5。
20．（2025·浙江会考）如图所示，物体M与弹簧一增相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，经最低点B，撞击物体M后反弹，并使M在光滑水平面上向右运动，最终到达最右端D点，（图中C点是弹簧原长的末端，均不计空气阻力)。
（1）小球从A到B的过程中，能量的转化情况是　 　
（2）小球在最低点B时，受到的力　 　 (选填“是”或“不是”)平衡力。
（3）物体M从C到D点的过程中，动能大小变化情况是　 　 （选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”）。
【答案】重力势能转化为动能；不是；一直变小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）根据影响动能和重力势能的因素分析它们的变化，然后得出能量的转化情况；
（2）当物体受平衡力作用时运动状态将不会改变，运动状态发生改变时一定是受非平衡力作用；
（3）弹簧的弹力与弹簧的形变有关，形变越大，弹力越大；物体受到的合力与运动的方向相反时做减速运动，速度越小，动能越小。
【解答】(1) 当小球从 A 位置运动到 B 位置时，其质量保持不变，速度逐渐增大，高度逐渐降低，由此可得动能增加，重力势能减少，所以能量转化情况为重力势能转化为动能。
(2) 小球处于最低点 B 时，速度达到最大值，且其运动轨迹呈现为圆周运动，因此小球所受的力并非平衡力。
(3) 在物体 M 从 C 点向 D 点移动的过程中，弹簧的形变程度不断加大，物体受到的与运动方向相反的弹力逐渐增强，导致物体做减速运动，速度越来越小，动能也随之越来越小。
故答案为：（1）重力势能转化为动能；（2）不是；（3）一直变小。
21．（2025·杭州模拟）如图甲所示，一名游客正在体验“反向蹦极”。图乙为该极限运动的原理图，一条弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人将从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点。已知游客向上运动时，B点达到速度最大值，最后在反复上下震荡后静止在空中。请回答以下问题：
（1）图乙所示，从A点至 B点的过程中，弹性轻绳的弹力　 　。 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)
（2）从B点向上运动至C点的过程中，游客的动能　 　。 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）到达C点时，若一切外力都消失，则游客将处于　 　状态。 (选填“静止”或“匀速直线运动”)
【答案】（1）变小
（2）变小
（3）静止
【知识点】参照物及其选择；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）弹力大小的影响因素：在弹性限度内，弹簧（弹性轻绳类似）的弹力大小与弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹力越大；弹性形变程度越小，弹力越小 。
（2）动能大小的影响因素：动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大；速度越小，动能越小 。
（3）牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。当物体原来静止时，外力消失后保持静止；当物体原来运动时，外力消失后保持匀速直线运动。
【解答】（1）从 A 点至 B 点的过程中，弹性轻绳逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，根据弹力大小与弹性形变程度的关系，其弹力变小。
（2）从 B 点向上运动至 C 点的过程中，游客速度逐渐减小，游客质量不变，根据动能与质量和速度的关系，其动能变小。
（3）到达 C 点时，游客速度为 0，处于静止状态，若一切外力都消失，根据牛顿第一定律，游客将保持原来的静止状态。
22．运动员在撑杆跳高时，经历了助跑、起跳、越杆、下落等过程。如图所示是起跳的情境，此时运动员的动能转化为运动员的　 　能和撑杆的　 　能；当运动员越过横杆下落的过程中，他的　 　能又被转化为　 　能。
【答案】重力势；弹性势；重力势；动
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】起跳时，运动员的高度变高，杆发生弹性形变，可知动能转化为重力势能和杆的弹性势能。
下落时，高度降低，重力势能减小，转化为运动员的动能。
三、实验与探究题
23．如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A.B.C三小球先后从同一装置的hA.hB.hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止．
（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择　 　两图来进行比较．实验中通过观察　 　的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是　 　．
（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择　 　两图来进行实验．
【答案】（1）a.c；纸盒子被推动距离
（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下
（3）a.b
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】（1）用控制变量的方法，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量.速度）的异同点进行分析；可判断出选择a.c两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）用控制变量的方法，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同.速度不同的两图即a.b进行比较即可；
故答案为：a.c；纸盒子被推动距离；让小球从斜面的同一高度由静止滚下；a.b．
【分析】（1）要研究动能与质量的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球下落高度相同（达到水平面时的初速度相同），且用质量不同的小球做实验；能量（动能）的大小，可通过对盒子做的功的多少来反映，这是一种转换的方法；（2）为了控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让质量不同的小球从同一高度由静止滚下；（3）要研究动能与速度的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球的质量相同，从不同的高度滚下使其到达水平面的初速度不相同．
24．（2025九上·衢州期末）小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，球A、B的质量分别为、（）。
请回答：
（1）小科进行了甲、乙两组实验，是研究　 　对动能的影响。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是　 　。
（3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是　 　。
（4）将水平桌面改成光滑平面，是否也能得出结论，请说明理由　 　。
【答案】（1）质量
（2）控制物体碰撞时的速度相同
（3）物体质量相同时，速度越大动能越大
（4）不能，木块将一直做匀速直线运动，无法比较出动能大小
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可；
（2）小球撞击木块时的速度与它的选线与竖直方向的夹角大小有关，即夹角越大，那么速度越大；
（3）根据图片分析乙和丙中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（4）根据实验中动能大小的判断方法解答。
【解答】（1）根据题意可知，甲、乙两组实验中只有小球的质量不变，因此探究动能与质量的关系。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放，它的目的是：为了控制物体碰撞时的速度相同；
（3）在乙和丙的实验中，小球的质量相同，丙中拉开的角度大，则下降后的速度大，且推动物体的距离越远，则得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
（4）如果将水平桌面改成光滑平面，根据牛顿第一定律，木块在水平方向上不受摩擦力，将一直做匀速直线运动，就无法通过木块滑行的距离来比较动能的大小，所以不能得出结论。
（1）甲、乙两组实验中小球的质量不变，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）为了控制物体碰撞时的速度相同，所以，在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
（4）如果将水平桌面改成光滑平面，根据牛顿第一定律，木块在水平方向上不受摩擦力，将一直做匀速直线运动，就无法通过木块滑行的距离来比较动能的大小，所以不能得出结论。
25．（2025·镇海区模拟）小金探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示(摩擦力忽略不计)。
（1）将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录相关数据。铁球重力势能的大小可以用　 　来反映；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 处静止释放；弹簧被压组后的长度分别为 能得出的结论是　 　；
（3）若要利用实验中的斜面和弹簧探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　；
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，在　 　位置(选填“C”或“D”)更适合打通管道安装发电机。
【答案】（1）弹簧被压缩的长度
（2）质量相同，高度越大，重力势能越大
（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。
（4）D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）通过弹簧被压缩的长度显示重力势能的大小；
（2）动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与高度和质量有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；
（3）控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量，再根据转换法进行解答。
（4）根据重力势能与高度有关分析，
【解答】（1）铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），说明第二次压缩多，弹性势能大，则重力势能大，可得出的结论是：质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度；
（4）发电利用水的重力势能，高度差越大，能够发电越多，因而在较低点D更适合打通管道安装发电机。
26．（2025·丽水模拟）小科在参观科技馆时看到一种有趣的科学玩具——牛顿摆，如图甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？小科进行了如下探究：
【提出问题】被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？
【建立假设】被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关。
【实验验证】将牛顿摆等效为单摆模型，如图乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），静止释放后，A球向右摆动过程中，将　 　能转化为动能。
（2）为了改变撞击球撞击时的速度，进行的操作是：　 　。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出。
（3）重复上述步骤，当钢球发生碰撞时，都仅有E球被撞出。由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度　 　（填“有关”或“无关”）。
（4）针对小科提出的问题，利用此实验装置还可验证的假设是　 　。
【答案】（1）重力势能
（2）将A球拉至不同的高度（保持细线绷直）后静止释放（或将A球拉开不同的角度）
（3）无关
（4）被撞而摆动的钢球数量与撞击球的数量有关。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，比较二者大小确定转化过程；
（2）钢球撞击时的速度大小与它释放时的高度大小有关；
（3）根据现象分析摆动的钢球数量是否与撞击速度有关；
（4）根据问题结合自己的认识提出可验证的假设。
【解答】 （1）释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
（2）探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度由静止释放；
（3）当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
（4）针对小科提出的问题，利用此实验装置还可验证的假设是：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的数量有关。
27．（2025九下·瑞安开学考）小北与同学“探究物体下落时，其重力势能和动能的变化规律”。实验时，将铁球从某一高度静止释放，依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点，记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能，实验数据如下表：
高度（米） 重力势能（焦耳） 速度（米每秒） 动能Ek（焦耳）
A点 2.0 19.6 1.4 1.0
B点 1.6 15.7 3.1 4.9
C点 1.4 13.7 3.7 6.9
D点 1.2 11.8 4.2 8.8
E点 0.8 5.0 12.7
F点 0.4 3.9 5.8 16.7
G点 0.2 2.0 6.1 18.6
（1）将铁球下落时的动能与速度的关系图线绘制在如图图像中，分析图可知：物体的动能与其速度　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）；
（2）根据表中数据，将表中E点的重力势能数据补充完整。　 　；
（3）研究表中数据得出如下结论：物体下落时，重力势能减小，动能增大，动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情景不符。请例举书本中的一个实验，说明该结论并不适用所有情境。　 　；
（4）小北利用右图来研究动能和势能相互转化，一个光滑的弧形槽（不计空气阻力），钢球从弧形槽a点以初速度v出发，运动到c点，比较a、b、c三点的速度大小　 　。
【答案】（1）不成
（2）7.9
（3）滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小
（4）va=vc＜vb
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）正比例关系判断：若两个量成正比例关系，则它们的比值是定值，其函数图象是过原点的直线。对于动能\(E_{k}\)和速度v ，需分析图像是否符合正比例函数特征。
（2）重力势能计算：重力势能Ep=mgh。可根据同一物体质量不变，利用其他点数据求出质量，再计算E点重力势能。
（3）机械能守恒条件：只有在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，且机械能的总量保持不变。若存在其他力做功（如摩擦力），机械能不守恒。
【解答】（1）据图可知，物体的动能与其速度的关系图像是过原点弯曲的图像，不属于正比函数，因此物体的动能与其速度不成正比例关系。
（2）根据表格数据分析可知，物体的动能和重力势能的总和等于20.6J，则E点的重力势能为
因此表格中空缺的数据是7.9。
（3）物体在下落过程中会克服阻力做功，存在能量的损失，因此机械能不守恒，例如滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小。
（4）由于弧形槽是光滑的，钢球在运动过程中机械能是守恒的，由于a、c两点的高度最高，重力势能最大，动能最小，速度最小，且两点重力势能相等，则动能相等，速度相等，b点的高度最低，重力势能最小，动能最大，速度最大，因此a、b、c三点的速度大小关系为
（1）据图可知，物体的动能与其速度的关系图像是过原点弯曲的图像，不属于正比函数，因此物体的动能与其速度不成正比例关系。
（2）根据表格数据分析可知，物体的动能和重力势能的总和等于20.6J，则E点的重力势能为
因此表格中空缺的数据是7.9。
（3）物体在下落过程中会克服阻力做功，存在能量的损失，因此机械能不守恒，例如滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小。
（4）由于弧形槽是光滑的，钢球在运动过程中机械能是守恒的，由于a、c两点的高度最高，重力势能最大，动能最小，速度最小，且两点重力势能相等，则动能相等，速度相等，b点的高度最低，重力势能最小，动能最大，速度最大，因此a、b、c三点的速度大小关系为
四、综合题
28．（2024九上·苍南期中）如图所示把金属小球放在A处，然后让它静止沿轨道滚下，忽略轨道的摩擦及空气的阻力，请在坐标图像中绘制出小球在由A滚动到D的过程中，动能变化的大致情况。
【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）机械能守恒：忽略摩擦和空气阻力时，小球的机械能（动能 + 重力势能）守恒。重力势能与质量、高度有关（Ep=mgh）；动能与质量、速度有关（），且动能和重力势能可相互转化 。
（2）动能与高度的关系：小球质量不变时，高度降低，重力势能减小，动能增大；高度升高，重力势能增大，动能减小 。
【解答】忽略轨道的摩擦及空气的阻力，整个过程中小球的机械能守恒；
A→B重力势能全部转化为动能，且B点时小球的动能最大；B→C动能一部分转化为重力势能，动能减小，且在C点时动能不为零；C→B，重力势能转化为动能，动能增大，且达到B点时的动能与原来达到B点时的动能相等；B→D动能进一步转化为重力势能，动能减小，且D点还有一定的动能（即此时动能不为零）。所以大致图像如下：
29．（2025·浙江会考）重力势能是由于重物被举高后具有的能，其大小可以表示为，表示重力势能，h为重物被举高的高度。弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能，其大小可以表示为，表示弹性势能，k为弹簧弹性系数，x为弹性形变量。如图，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m的小球，以小球的平衡位置O作为坐标原点，x轴正方向朝下。若取坐标原点O为系统势能的零点，则当小球位于坐标为的位置时，请证明此时由弹簧和小球组成的系统总势能为。
【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据弹簧所受拉力与形变量成正比及结合题中信息分析解答。
【解答】以坐标原点作为系统势能的零点，此时小球处于平衡状态，弹簧的伸长量为，则当小球位于坐标为的位置时，弹簧的伸长量为，相对于点，结合弹性势能公式： ，可计算出弹性势能的增加量为
又因为该位置比重力势能的零位置低，故根据重力势能公式 可计算出小球此时的重力势能为，系统总势能为
故答案为：。
30．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　 　点最大，在B点重力势能的大小　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是　 　（选填“变化”或“不变”）的。
【答案】C；等于；变化
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能和势能可以相互转化，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】过山车在点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在点动能最大。由图乙可知，点的重力势能与点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
31．蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，深受广大青少年喜爱。蹦床公园应运而生，如图甲所示为蹦床运动的简化示意图，O点是小滨由静止开始自由落下的起始位置，C点是小滨到达的最低点。从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示(速度为负值，表示运动方向向上。整个过程忽略空气阻力)。
（1）从O点下落到A 点的过程中，小滨的机械能　 　(填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同)，从A 点下落到C 点的过程中，蹦床的弹性势能　 　。
（2）小滨下落过程中动能增大的时间段为　 　。
【答案】（1）不变；增大
（2）
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
（2）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】（1）从O点到A点，不计空气阻力，只有重力势能和动能的转化，可知机械能守恒。
从A到C，蹦床的形变量逐渐增大，可知弹性势能逐渐增大。
（2）由图可知，下落过程中，时间段内小滨的速度逐渐变大，质量不变，可知动能在逐渐变大。
32．（华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时)）=将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录　 　。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与　 　的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。
【答案】（1）滑块移动距离；速度大小
（2）将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位。将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）水管①和②正好构成一个斜面，滑块从②中不同高度的缺口处放入，相当于从斜面上不同高度下滑，那么它到达水平管①时速度不同。根据滑块在水平管①里面运动的距离，可以判断动能的大小。
（2）滑块在管①中运动时会受到阻力，它受到小球的撞击后，向下运动的距离越大，说明上面小球具有的重力势能越大。如果要探究重力势能与质量的关系，那么就要控制小球下落的高度相同，而改变小球的质量，据此设计实验过程即可。
【解答】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录滑块移动距离。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与速度大小的关系。
（2）实验步骤为：将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位。将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
1 / 1【浙教版】科学九上 3.2机械能 巩固提升练
一、选择题
1．（2025九下·余姚竞赛）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点， 自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是(　　)
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C所受合力不变
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体B 点动能最大
2．立定跳远时的分解动作如图所示，在此过程中运动员(　　)
A．上升时，动能减小，势能减小 B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小 D．下落时，势能减小，动能增大
3．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 (　　)
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
4．（2025九下·杭州月考）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
5．（2025·义乌模拟）如图所示，一个很轻的圆柱形盒盖，内侧粘上一个较重的铁球，放置在不太陡的斜面上，松手发现盒盖向上滚动，关于滚动过程，下列说法正确的是（　　）
A．由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
B．虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
C．向上滚动时动能转化为重力势能
D．向上滚动过程可以滚过完整的一圈
6．（2025九下·义乌开学考）乒乓球运动一直是中国的优势项目，如图所示是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，分析可知，乒乓球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在A点动能一定小于D点动能
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将保持不变
7．（2024九上·杭州月考）如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（　　）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C所受合力不变
C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
D．物体在B点动能最大
8．（2025九下·上城模拟）缓震鞋垫能够有效减轻跑步或走路过程中的震动，从而增加舒适感。为检验鞋垫的缓震性能，开展如图所示实验，将鸡蛋从一定高度掉落(不计空气阻力)，观察到鸡蛋被弹起，且没有破裂，下列说法正确的是（　　）
A．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的重力势能转化为动能
B．从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋的机械能不守恒
C．下落到最低点时，鞋垫的弹性势能最小，鸡蛋的机械能最大
D．从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋的动能一直增大
9．（2025·钱塘模拟） 哈尔滨亚冬会上，自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一，中国队在该项目中获得混合团体金牌。下图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下，在跳台起跳，完成空翻后着陆的过程（忽略空气阻力）。该过程中动能与时间的关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，滚摆在摆动的过程中，每次上升的高度会逐渐降低。下列说法中，正确的是(　　)
A．只存在动能和势能的转化
B．能量逐渐消失
C．滚摆的机械能减少，减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
D．滚摆的机械能守恒
11．跳台滑雪是一项受许多人喜爱的体育运动。某次跳台滑雪比赛中，某运动员的运动轨迹如图所示，该运动员从起跳台出发，以一定的速度滑过A、B点，到C点下落至D点，最终在E点停下(忽略空气阻力)，A和B、B和D之间的垂直距离均为h。下列关于运动过程中对该运动员的解释正确的是(　　)
A．A点到B点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能
B．D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D．在C点的动能为零
12．有一种运动叫蹦极，如图所示为蹦极运动的简化示意图。弹性绳的一端固定在O 点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，在A 点处弹性绳自然伸直。B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力相等，C点是运动员到达的最低点。运动员从O点到C 点的运动过程中(不计空气阻力)（　　）
A．从O点至C点，运动员的速度一直减小
B．从O点到A 点，运动员的机械能不守恒；从A 点到C点，机械能守恒
C．从O点到A点，运动员的速度增大；从A 点到C 点，运动员的速度减小
D．从O点到B点，运动员的速度增大；从B 点到C点，运动员的速度减小
13．（2025·宁海二模）如图甲是意大利艺术家达·芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　）
A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能
B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失
C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功
D．若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续转动的时间
14．（2025·浙江模拟）体育考试时，某同学将同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（）
A．篮球沿着两条弧线从A点运动到B点，机械能都先增加后减小
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点时动能都为零
C．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
D．若篮球在B 点的机械能相等，则在A 点弧线l的机械能大于弧线2
15．滑板是一项深受青少年喜欢的体育运动。如图所示为 U 形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台 A 处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然变化(不用力)，最有可能滑到滑台C处的是(　　)
A． B．
C． D．
二、填空题
16．（2025九上·南湖期末）在跳水运动中，若运动员以相同的速度v，分别向上方和斜上方起跳。若不考虑空气阻为。（向斜上方起跳时）上升到最高点时，运动员的动能　 　（选填“为零”或“不为零”）；运动员向上方起跳落水时速度大小　 　运动员向斜上方起跳落水时速度大小（选填“>”、“<”或“=”）。
17．（2025·温州模拟）如图所示，单摆小球从左侧A点由静止释放经过最低点B然后到达右侧最高点C点(忽略绳子形变)。
（1）小球摆动到　 　点时动能最大；
（2）若小球到达C点时，所受的外力突然全部消失，则小球将　 　。
（3）由图分析可知，小球从A点运动到C点过程中，机械能　 　(选填“守恒”或“不守恒”)。
18． 甲站在以0.5米/秒的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7米/秒的速度匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能　 　(填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能　 　(填“大于”“等于”或“小于”，下同)乙的重力势能，甲的机械能　 　乙的机械能。
19．（2025九下·缙云竞赛）一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示(速度为负值，意味着运动方向相反)，图中 Oa段和cd段为直线，则据此图可知，小孩下落过程中动能增大的时间段为　 　；小孩上升过程的时间段为　 　；整个过程中小孩和蹦床接触的时间段为　 　。
20．（2025·浙江会考）如图所示，物体M与弹簧一增相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，经最低点B，撞击物体M后反弹，并使M在光滑水平面上向右运动，最终到达最右端D点，（图中C点是弹簧原长的末端，均不计空气阻力)。
（1）小球从A到B的过程中，能量的转化情况是　 　
（2）小球在最低点B时，受到的力　 　 (选填“是”或“不是”)平衡力。
（3）物体M从C到D点的过程中，动能大小变化情况是　 　 （选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”）。
21．（2025·杭州模拟）如图甲所示，一名游客正在体验“反向蹦极”。图乙为该极限运动的原理图，一条弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人将从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，上升到最高位置C点。已知游客向上运动时，B点达到速度最大值，最后在反复上下震荡后静止在空中。请回答以下问题：
（1）图乙所示，从A点至 B点的过程中，弹性轻绳的弹力　 　。 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)
（2）从B点向上运动至C点的过程中，游客的动能　 　。 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）到达C点时，若一切外力都消失，则游客将处于　 　状态。 (选填“静止”或“匀速直线运动”)
22．运动员在撑杆跳高时，经历了助跑、起跳、越杆、下落等过程。如图所示是起跳的情境，此时运动员的动能转化为运动员的　 　能和撑杆的　 　能；当运动员越过横杆下落的过程中，他的　 　能又被转化为　 　能。
三、实验与探究题
23．如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A.B.C三小球先后从同一装置的hA.hB.hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止．
（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择　 　两图来进行比较．实验中通过观察　 　的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是　 　．
（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择　 　两图来进行实验．
24．（2025九上·衢州期末）小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，球A、B的质量分别为、（）。
请回答：
（1）小科进行了甲、乙两组实验，是研究　 　对动能的影响。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是　 　。
（3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是　 　。
（4）将水平桌面改成光滑平面，是否也能得出结论，请说明理由　 　。
25．（2025·镇海区模拟）小金探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示(摩擦力忽略不计)。
（1）将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录相关数据。铁球重力势能的大小可以用　 　来反映；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 处静止释放；弹簧被压组后的长度分别为 能得出的结论是　 　；
（3）若要利用实验中的斜面和弹簧探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　；
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，在　 　位置(选填“C”或“D”)更适合打通管道安装发电机。
26．（2025·丽水模拟）小科在参观科技馆时看到一种有趣的科学玩具——牛顿摆，如图甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？小科进行了如下探究：
【提出问题】被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？
【建立假设】被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关。
【实验验证】将牛顿摆等效为单摆模型，如图乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），静止释放后，A球向右摆动过程中，将　 　能转化为动能。
（2）为了改变撞击球撞击时的速度，进行的操作是：　 　。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出。
（3）重复上述步骤，当钢球发生碰撞时，都仅有E球被撞出。由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度　 　（填“有关”或“无关”）。
（4）针对小科提出的问题，利用此实验装置还可验证的假设是　 　。
27．（2025九下·瑞安开学考）小北与同学“探究物体下落时，其重力势能和动能的变化规律”。实验时，将铁球从某一高度静止释放，依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点，记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能，实验数据如下表：
高度（米） 重力势能（焦耳） 速度（米每秒） 动能Ek（焦耳）
A点 2.0 19.6 1.4 1.0
B点 1.6 15.7 3.1 4.9
C点 1.4 13.7 3.7 6.9
D点 1.2 11.8 4.2 8.8
E点 0.8 5.0 12.7
F点 0.4 3.9 5.8 16.7
G点 0.2 2.0 6.1 18.6
（1）将铁球下落时的动能与速度的关系图线绘制在如图图像中，分析图可知：物体的动能与其速度　 　正比例关系（选填“成”或“不成”）；
（2）根据表中数据，将表中E点的重力势能数据补充完整。　 　；
（3）研究表中数据得出如下结论：物体下落时，重力势能减小，动能增大，动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情景不符。请例举书本中的一个实验，说明该结论并不适用所有情境。　 　；
（4）小北利用右图来研究动能和势能相互转化，一个光滑的弧形槽（不计空气阻力），钢球从弧形槽a点以初速度v出发，运动到c点，比较a、b、c三点的速度大小　 　。
四、综合题
28．（2024九上·苍南期中）如图所示把金属小球放在A处，然后让它静止沿轨道滚下，忽略轨道的摩擦及空气的阻力，请在坐标图像中绘制出小球在由A滚动到D的过程中，动能变化的大致情况。
29．（2025·浙江会考）重力势能是由于重物被举高后具有的能，其大小可以表示为，表示重力势能，h为重物被举高的高度。弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能，其大小可以表示为，表示弹性势能，k为弹簧弹性系数，x为弹性形变量。如图，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m的小球，以小球的平衡位置O作为坐标原点，x轴正方向朝下。若取坐标原点O为系统势能的零点，则当小球位于坐标为的位置时，请证明此时由弹簧和小球组成的系统总势能为。
30．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　 　点最大，在B点重力势能的大小　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是　 　（选填“变化”或“不变”）的。
31．蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，深受广大青少年喜爱。蹦床公园应运而生，如图甲所示为蹦床运动的简化示意图，O点是小滨由静止开始自由落下的起始位置，C点是小滨到达的最低点。从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示(速度为负值，表示运动方向向上。整个过程忽略空气阻力)。
（1）从O点下落到A 点的过程中，小滨的机械能　 　(填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”，下同)，从A 点下落到C 点的过程中，蹦床的弹性势能　 　。
（2）小滨下落过程中动能增大的时间段为　 　。
32．（华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时)）=将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录　 　。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与　 　的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。动能最大值出现在AB之间，此时弹力等于摩擦力。
【解答】从A到B，弹力水平向右，摩擦力水平向左，刚开始弹力大于摩擦力，所以物体向右做加速运动，弹力逐渐减小，当弹力小于摩擦力时，物体做加速运动，可知A到B的过程中，物体的速度先变大后变小，即动能先增大后减小。B到C，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力水平向左，物体做减速运动，动能逐渐变小。
故答案为：C。
2．【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。
【解答】AB. 上升时，动能减小，势能增加，A错误；B错误；
CD. 下落时，势能减小，动能增大，D正确；
故答案为：D
3．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
弹性势能与弹性形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】AD、向下按笔的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能增大，向上弹起时，形变量减小，弹性势能将减小，故AD错误；
BC、向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度降低，可知重力势能减小，向上弹起时，笔的高度增大，重力势能增大，故B错误，C正确。
故答案为：C。
4．【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据题目描述的过程分析番茄下落时的减小的机械能的转化情况分析判断。
【解答】根据题意可知，番茄从开始下落至刚好浸没时，它减少的势能一部分转化为动能，另一部分转化为所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能，所以番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。
故选B。
5．【答案】B
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】圆柱形盒盖内侧粘上一个较重的铁球，由于盒盖很轻，质量可以忽略不计，整体质量可以认为集中在铁球上。
分析整体的重力势能变化，从重力势能大小的影响因素考虑。
圆柱形盒盖可以看出一个杠杆，支点是盒盖和斜面接触点。盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，当盒盖滚动到时，盒盖由于惯性会再往前滚一段，由于铁球的重力作用，盒盖又会滚到铁球重力作用线和支点在同一条直线上，最终静止在斜面上。
【解答】ABC.根据题意可知，盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，在整体上升时，铁球的重心降低，重力势能减小，即铁球的重力势能转化为整体的动能。
故AC错误，B正确；
D.盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，因为惯性会继续滚动，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止，故D错误。
故选B。
6．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】图中乒乓球的高度越来越小，即说明有机械能的损失；重力势能大小的影响因素：质量、被举起的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能包括动能和势能，据此判断动能和势能的变化。
根据牛顿第一定律，不受力的物体保持静止或匀速直线运动。
【解答】A、在B点时，乒乓球受到竖直向下的重力、空气的阻力的共同作用，小球有斜向下运动的趋势，所以受力不平衡，故A错误；
B、图中乒乓球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和；D点比A点低，所以D点的重力势能小于A点的重力势能，则其动能不一定小于A点的动能相等，故B错误；
C、在运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小；乒乓球运动过程中，向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故C错误；
D、在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不再改变，而是保持力消失一瞬间的速度，做匀速直线运动，故D正确。
故答案为：D。
7．【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】比较弹力和摩擦力的大小关系，从而确定合力的方向和大小，进而确定物体的运动状态的变化即可。
【解答】根据题意可知，从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，物体受到的摩擦力水平向左。
在开始的一段时间内，弹簧的弹力先大于摩擦力，则物体做加速运动。随着弹力的减小，当弹力等于摩擦力时，合力为零，此时加速停止，此时速度最大。此后弹力小于摩擦力，合力向左，则物体做减速运动。
所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小。B点时弹力为零，则从B到C过程中，动能一直减小，故AB错误，C正确；
D. 物体在B点时，不是速度最大的位置，已经进入减速阶段，所以在B点动能不是最大，故D错误。
故选C。
8．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能与重力势能的转化：动能大小与物体的质量和速度有关，重力势能大小与物体的质量和高度有关。物体下落时，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）机械能守恒：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。本题不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，机械能守恒。
（3）弹性势能：弹性势能与物体的弹性形变程度有关，弹性形变越大，弹性势能越大。下落到最低点时，鞋垫弹性形变最大，弹性势能最大；此时鸡蛋速度为0，动能为0，机械能最小。
（4）动能变化：从最低点上升到刚好离开鞋垫，开始时弹力大于重力，鸡蛋加速，动能增大；随着鞋垫弹性形变恢复，当弹力小于重力后，鸡蛋减速，动能减小。
【解答】A、从下落到刚接触鞋垫，鸡蛋高度降低，速度增大，质量不变，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，A 正确。
B、不计空气阻力，从下落到刚接触鞋垫，只有重力做功，鸡蛋机械能守恒，B 错误。
C、下落到最低点时，鞋垫弹性形变最大，弹性势能最大；此时鸡蛋速度为0，动能为0，机械能最小，C 错误。
D、从最低点上升到刚好离开鞋垫，鸡蛋先加速后减速，动能先增大后减小，D 错误。
故答案为：A。
9．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能大小的因素有：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】助滑坡下滑阶段：运动员从 O 点沿助滑坡滑下，高度降低，重力势能转化为动能，速度越来越快，动能不断增加。
起跳至腾空阶段：起跳时，运动员将自身的动能转化为重力势能和在空中的旋转动能等，在上升过程中速度逐渐减小，动能也逐渐减小；到达最高点时速度最小，动能最小，但不为零，因为此时运动员仍有水平方向的速度以及旋转动能。
下落至着陆阶段：从最高点下落，重力势能转化为动能，速度不断增大，动能逐渐增加。
故答案为：B。
10．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能和势能的转化：动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关；势能包括重力势能和弹性势能，重力势能是物体由于被举高而具有的能量，大小与物体的质量和被举高的高度有关。在滚摆运动中，上升时动能转化为重力势能，下落时重力势能转化为动能 。
（2）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变 。
（3）机械能及其转化中的能量损耗：机械能是动能与势能的总和。滚摆运动时，由于存在空气阻力、转轴处的摩擦等，机械能会有一部分转化为内能，导致机械能减少，但能的总量遵循能量守恒定律 。
（4）机械能守恒的条件：只有在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变（即机械能守恒 ）。滚摆运动中存在摩擦力等其他力做功，不满足机械能守恒条件。
【解答】A、滚摆运动时，因存在空气阻力、摩擦等，除了动能和势能的转化，还有机械能转化为内能，并非只存在动能和势能的转化，故该选项错误。
B、根据能量守恒定律，能量不会消失，只是发生了形式的转化（机械能转化为内能等 ），故该选项错误。
C、滚摆运动时，由于摩擦等，机械能减少，减少的机械能转化为内能，而整个过程中能的总量（机械能与内能等总和 ）守恒，故该选项正确。
D、因为存在摩擦等阻力做功，机械能有损耗，不满足机械能守恒的条件，机械能不守恒，故该选项错误。
故答案为：C 。
11．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】A.重力势能大小与质量和高度有关；
B.动能与质量和速度有关，而机械能=动能+重力势能；
C.首先比较两点重力势能大小，再比较动能大小；
D.注意分析C点时的速度是否为零即可。
【解答】A.根据题意可知，CD两点高度大于AB之间的高度，则 A点到B点减少的重力势能小于C点到D点减少的重力势能，故A错误；
B. D点与A点相比，质量不变，速度怎地，则动能增加；高度减小，则势能减少，但是机械能不变，故B正确；
CD.C点的高度大于B点高度，则C点重力势能肯定大于B点重力势能，那么C点动能一定小于B点动能，故C、D错误。
故选B。
12．【答案】D
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】A 从O点至C点，运动员的速度先增大后减小，A错误；
B 不计空气阻力 从O点到A 点，运动员的机械能守恒；从A 点到C点，运动员的机械能不守恒，一部分转化为弹簧的弹性势能，B错误；
C 从O点到B点，运动员的速度增大；从B点到C 点，运动员的速度减小，C错误；
D. 从O点到B点，运动员的速度增大；从B 点到C点，运动员的速度减小 ，D正确；当重力大于弹力，运动速度和受力方向相同时，加速运动；运动速度和受力的合力方向相反时，减速运动；
故答案为：D
13．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】A.根据动能和重力势能的转化判断；
B.根据能量转化和守恒定律判断；
C.物体对外做功，肯定会消耗能量；
D.根据动能和内能的转化规律判断。
【解答】A.甲装置小球滚落时，质量不变，速度增大，则动能增大；高度减小，则重力势能增大，那么重力势能转化为动能，故A错误；
B.乙装置最终停止转动，是因为陀螺的动能转化为内能，其能量不会消失，故B错误；
C.甲装置不断对外做功，需要不断消耗陀螺的动能，故C错误；
D.若增大乙装置转动的初速度，则陀螺的动能增大，那么可以延长其连续转动的时间，故D正确。
故选D。
14．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、篮球上升时，重力势能增加，动能减小，篮球下落时重力势能减小，动能增加；整个过程因不能忽略空气阻力，故因克服空气阻力做功，部分械能转化为内能，机械能减小，A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，B错误；
C、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在B点的机械能相等，则在A点的机械能弧线1大于弧线2，故D正确。
故答案为：D。
15．【答案】B
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】 不计滑台摩擦和空气阻力 ，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A.若运动员站立着从A开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B时，若是站立着，此时重力势能等于A点的重力势能，动能为0，所以运动远不会继续向前滑行，就不会到达C点，A错误；
B从A站着滑，B点的重力势能小于A点，所以有动能可以滑动到C点，B正确；
C.从A点囤着滑，B点站着，那么B点的重力势能大于A点重力势能，都滑不到B点，C错误；
D从A点全蹲滑，B点半蹲，B点的重力势能大于A点，都滑不到B点，D错误；
故答案为：B
16．【答案】不为零；=
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关。
（2）机械能守恒条件：只有重力做功，机械能（动能与势能之和）保持不变。
（3）斜上抛运动在最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向有速度。
（4）根据机械能守恒判断不同起跳方式落水时速度大小。
【解答】向斜上方起跳时，上升到最高点，运动员水平方向仍具有速度，因此动能不为零。
若不考虑空气阻为，运动员在整个运动过程中机械能守恒，因此运动员向上方起跳落水时速度大小等于运动员向斜上方起跳落水时速度大小。
17．【答案】（1）B
（2）静止
（3）不守恒
【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度大小有关；
（2）根据牛顿第一定律分析解答；
（3）比较C点和A点的高度大小，从而比较机械能大小，进而确定机械能是否守恒即可。
【解答】 （1）小球的质量一定，B点时高度最小，速度最大，此时动能最大；
（2）当小球到达C点最高点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失。根据牛顿第一定律可知，小球将处于静止状态；
（3）根据图片可知，C点高度低于A点高度，则C点的机械能小于A点的机械能，那么小球从A运动到C过程中机械能是不守恒的。
18．【答案】不变；等于；小于
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能的影响因素：物体的质量：质量越大，动能越大。 物体的速度：速度越快，动能越大。 重力势能的影响因素：物体的质量：质量越大，重力势能越大。 物体的高度：高度越高，重力势能越大。弹性势能和弹簧的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
【解答】 甲站在以0.5米/秒的速度匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7米/秒的速度匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能不变，因为动能只和质量和速度有关，两个因素都不变，动能不变。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能，重力势能只和质量和高度有关，两个因素都不变，重力势能不变，甲的机械能小于乙的机械能。因为甲的动能小于乙的动能；
故答案为：不变；等于；小于
19．【答案】0~t2；t3~t6；t1~t5
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素
【解析】【分析】不考虑空气的影响，小孩在下降过程中，重力势能转化为动能，速度匀速增加（越来越快，但相同时间增加的程度相同）；在上升过程中，动能转化为重力势能，速度匀速减小。无论上升还是下降，在速度-时间图象上，运动轨迹都是直线。
【解答】当小孩在空中时，他的速度匀速增加，当小孩刚接触蹦床时，t1速度增加的程度减小，但仍然越来越快，当弹力等于重力时，t2速度最大；
接着小孩的速度开始减小，当时间为t3时速度为0；接着小孩在弹力的作用下向上加速，当弹力等于重力时t4速度最大，接着小孩的速度开始减小当时间为t5时，小孩离开蹦床，当时间为t6时速度为0，小孩的高度最高。所以小孩下落过程中动能增大的时间段为0～t2；小孩上升过程的时间段为t3~t6；整个过程中小孩和蹦床接触的时间段为t1～t5。
故答案为：0～t2；t3~t6；t1～t5。
20．【答案】重力势能转化为动能；不是；一直变小
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）根据影响动能和重力势能的因素分析它们的变化，然后得出能量的转化情况；
（2）当物体受平衡力作用时运动状态将不会改变，运动状态发生改变时一定是受非平衡力作用；
（3）弹簧的弹力与弹簧的形变有关，形变越大，弹力越大；物体受到的合力与运动的方向相反时做减速运动，速度越小，动能越小。
【解答】(1) 当小球从 A 位置运动到 B 位置时，其质量保持不变，速度逐渐增大，高度逐渐降低，由此可得动能增加，重力势能减少，所以能量转化情况为重力势能转化为动能。
(2) 小球处于最低点 B 时，速度达到最大值，且其运动轨迹呈现为圆周运动，因此小球所受的力并非平衡力。
(3) 在物体 M 从 C 点向 D 点移动的过程中，弹簧的形变程度不断加大，物体受到的与运动方向相反的弹力逐渐增强，导致物体做减速运动，速度越来越小，动能也随之越来越小。
故答案为：（1）重力势能转化为动能；（2）不是；（3）一直变小。
21．【答案】（1）变小
（2）变小
（3）静止
【知识点】参照物及其选择；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）弹力大小的影响因素：在弹性限度内，弹簧（弹性轻绳类似）的弹力大小与弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹力越大；弹性形变程度越小，弹力越小 。
（2）动能大小的影响因素：动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大；速度越小，动能越小 。
（3）牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。当物体原来静止时，外力消失后保持静止；当物体原来运动时，外力消失后保持匀速直线运动。
【解答】（1）从 A 点至 B 点的过程中，弹性轻绳逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，根据弹力大小与弹性形变程度的关系，其弹力变小。
（2）从 B 点向上运动至 C 点的过程中，游客速度逐渐减小，游客质量不变，根据动能与质量和速度的关系，其动能变小。
（3）到达 C 点时，游客速度为 0，处于静止状态，若一切外力都消失，根据牛顿第一定律，游客将保持原来的静止状态。
22．【答案】重力势；弹性势；重力势；动
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】起跳时，运动员的高度变高，杆发生弹性形变，可知动能转化为重力势能和杆的弹性势能。
下落时，高度降低，重力势能减小，转化为运动员的动能。
23．【答案】（1）a.c；纸盒子被推动距离
（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下
（3）a.b
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】（1）用控制变量的方法，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量.速度）的异同点进行分析；可判断出选择a.c两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）用控制变量的方法，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同.速度不同的两图即a.b进行比较即可；
故答案为：a.c；纸盒子被推动距离；让小球从斜面的同一高度由静止滚下；a.b．
【分析】（1）要研究动能与质量的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球下落高度相同（达到水平面时的初速度相同），且用质量不同的小球做实验；能量（动能）的大小，可通过对盒子做的功的多少来反映，这是一种转换的方法；（2）为了控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让质量不同的小球从同一高度由静止滚下；（3）要研究动能与速度的关系，根据控制变量的思想，就应该让小球的质量相同，从不同的高度滚下使其到达水平面的初速度不相同．
24．【答案】（1）质量
（2）控制物体碰撞时的速度相同
（3）物体质量相同时，速度越大动能越大
（4）不能，木块将一直做匀速直线运动，无法比较出动能大小
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可；
（2）小球撞击木块时的速度与它的选线与竖直方向的夹角大小有关，即夹角越大，那么速度越大；
（3）根据图片分析乙和丙中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（4）根据实验中动能大小的判断方法解答。
【解答】（1）根据题意可知，甲、乙两组实验中只有小球的质量不变，因此探究动能与质量的关系。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放，它的目的是：为了控制物体碰撞时的速度相同；
（3）在乙和丙的实验中，小球的质量相同，丙中拉开的角度大，则下降后的速度大，且推动物体的距离越远，则得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
（4）如果将水平桌面改成光滑平面，根据牛顿第一定律，木块在水平方向上不受摩擦力，将一直做匀速直线运动，就无法通过木块滑行的距离来比较动能的大小，所以不能得出结论。
（1）甲、乙两组实验中小球的质量不变，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）为了控制物体碰撞时的速度相同，所以，在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。
（4）如果将水平桌面改成光滑平面，根据牛顿第一定律，木块在水平方向上不受摩擦力，将一直做匀速直线运动，就无法通过木块滑行的距离来比较动能的大小，所以不能得出结论。
25．【答案】（1）弹簧被压缩的长度
（2）质量相同，高度越大，重力势能越大
（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。
（4）D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）通过弹簧被压缩的长度显示重力势能的大小；
（2）动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与高度和质量有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；
（3）控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量，再根据转换法进行解答。
（4）根据重力势能与高度有关分析，
【解答】（1）铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），说明第二次压缩多，弹性势能大，则重力势能大，可得出的结论是：质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度；
（4）发电利用水的重力势能，高度差越大，能够发电越多，因而在较低点D更适合打通管道安装发电机。
26．【答案】（1）重力势能
（2）将A球拉至不同的高度（保持细线绷直）后静止释放（或将A球拉开不同的角度）
（3）无关
（4）被撞而摆动的钢球数量与撞击球的数量有关。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，比较二者大小确定转化过程；
（2）钢球撞击时的速度大小与它释放时的高度大小有关；
（3）根据现象分析摆动的钢球数量是否与撞击速度有关；
（4）根据问题结合自己的认识提出可验证的假设。
【解答】 （1）释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
（2）探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度由静止释放；
（3）当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
（4）针对小科提出的问题，利用此实验装置还可验证的假设是：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的数量有关。
27．【答案】（1）不成
（2）7.9
（3）滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小
（4）va=vc＜vb
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）正比例关系判断：若两个量成正比例关系，则它们的比值是定值，其函数图象是过原点的直线。对于动能\(E_{k}\)和速度v ，需分析图像是否符合正比例函数特征。
（2）重力势能计算：重力势能Ep=mgh。可根据同一物体质量不变，利用其他点数据求出质量，再计算E点重力势能。
（3）机械能守恒条件：只有在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，且机械能的总量保持不变。若存在其他力做功（如摩擦力），机械能不守恒。
【解答】（1）据图可知，物体的动能与其速度的关系图像是过原点弯曲的图像，不属于正比函数，因此物体的动能与其速度不成正比例关系。
（2）根据表格数据分析可知，物体的动能和重力势能的总和等于20.6J，则E点的重力势能为
因此表格中空缺的数据是7.9。
（3）物体在下落过程中会克服阻力做功，存在能量的损失，因此机械能不守恒，例如滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小。
（4）由于弧形槽是光滑的，钢球在运动过程中机械能是守恒的，由于a、c两点的高度最高，重力势能最大，动能最小，速度最小，且两点重力势能相等，则动能相等，速度相等，b点的高度最低，重力势能最小，动能最大，速度最大，因此a、b、c三点的速度大小关系为
（1）据图可知，物体的动能与其速度的关系图像是过原点弯曲的图像，不属于正比函数，因此物体的动能与其速度不成正比例关系。
（2）根据表格数据分析可知，物体的动能和重力势能的总和等于20.6J，则E点的重力势能为
因此表格中空缺的数据是7.9。
（3）物体在下落过程中会克服阻力做功，存在能量的损失，因此机械能不守恒，例如滚摆在摆动过程中，上升的最大高度在不断变小。
（4）由于弧形槽是光滑的，钢球在运动过程中机械能是守恒的，由于a、c两点的高度最高，重力势能最大，动能最小，速度最小，且两点重力势能相等，则动能相等，速度相等，b点的高度最低，重力势能最小，动能最大，速度最大，因此a、b、c三点的速度大小关系为
28．【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）机械能守恒：忽略摩擦和空气阻力时，小球的机械能（动能 + 重力势能）守恒。重力势能与质量、高度有关（Ep=mgh）；动能与质量、速度有关（），且动能和重力势能可相互转化 。
（2）动能与高度的关系：小球质量不变时，高度降低，重力势能减小，动能增大；高度升高，重力势能增大，动能减小 。
【解答】忽略轨道的摩擦及空气的阻力，整个过程中小球的机械能守恒；
A→B重力势能全部转化为动能，且B点时小球的动能最大；B→C动能一部分转化为重力势能，动能减小，且在C点时动能不为零；C→B，重力势能转化为动能，动能增大，且达到B点时的动能与原来达到B点时的动能相等；B→D动能进一步转化为重力势能，动能减小，且D点还有一定的动能（即此时动能不为零）。所以大致图像如下：
29．【答案】
【知识点】动能和势能的大小变化；势能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】根据弹簧所受拉力与形变量成正比及结合题中信息分析解答。
【解答】以坐标原点作为系统势能的零点，此时小球处于平衡状态，弹簧的伸长量为，则当小球位于坐标为的位置时，弹簧的伸长量为，相对于点，结合弹性势能公式： ，可计算出弹性势能的增加量为
又因为该位置比重力势能的零位置低，故根据重力势能公式 可计算出小球此时的重力势能为，系统总势能为
故答案为：。
30．【答案】C；等于；变化
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】动能和势能可以相互转化，速度越大，动能越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】过山车在点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在点动能最大。由图乙可知，点的重力势能与点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
31．【答案】（1）不变；增大
（2）
【知识点】动能和势能的大小变化；动能的影响因素；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）弹性势能与物体的形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
（2）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
【解答】（1）从O点到A点，不计空气阻力，只有重力势能和动能的转化，可知机械能守恒。
从A到C，蹦床的形变量逐渐增大，可知弹性势能逐渐增大。
（2）由图可知，下落过程中，时间段内小滨的速度逐渐变大，质量不变，可知动能在逐渐变大。
32．【答案】（1）滑块移动距离；速度大小
（2）将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位。将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）水管①和②正好构成一个斜面，滑块从②中不同高度的缺口处放入，相当于从斜面上不同高度下滑，那么它到达水平管①时速度不同。根据滑块在水平管①里面运动的距离，可以判断动能的大小。
（2）滑块在管①中运动时会受到阻力，它受到小球的撞击后，向下运动的距离越大，说明上面小球具有的重力势能越大。如果要探究重力势能与质量的关系，那么就要控制小球下落的高度相同，而改变小球的质量，据此设计实验过程即可。
【解答】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录滑块移动距离。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与速度大小的关系。
（2）实验步骤为：将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位。将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
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