2018-2022年安徽中考物理5年真题1年模拟汇编 专题13 机械能及能量守恒定律（学生卷+教师卷）

这是一份2018-2022年安徽中考物理5年真题1年模拟汇编 专题13 机械能及能量守恒定律（学生卷+教师卷），文件包含专题13机械能及能量守恒定律--5年2018-2022中考1年模拟物理分项汇编安徽专用解析版docx、专题13机械能及能量守恒定律--5年2018-2022中考1年模拟物理分项汇编安徽专用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。

专题13 机械能及其守恒定律

1、（2022·安徽·2分）如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（　　）

A. 重力势能不变 B. 动能增大
C. 机械能不变 D. 机械能增大
【答案】D
【解析】
A．重力势能与物体的质量和高度有关，被提升的过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故A不符合题意；
B．动能与物体的质量和速度有关，物体匀速提升，质量不变，速度不变，所以动能不变，故B不符合题意；
CD．物体动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意；
故选D。
2、（2020安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么

A. 卫星在远地点的势能最大、动能为零
B. 卫星在近地点的动能最大、势能为零
C. 卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小
D. 卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小
【答案】C
【解析】
A．人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星在远地点时势能最大，动能最小但不是零。故A不符合题意；
B．人造地球卫星在近地点时，卫星和地球相对距离最小，速度最大，故人造地球卫星在近地点时动能最大，势能最小但不是零。故B不符合题意；
CD．卫星从近地点到远地点运动过程中，高度增大，速度变小，重力势能增大，动能变小，动能转化为重力势能。故C符合题意，故D不符合题意。
3、（2019安徽）.如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是

A. 小球的动能不断增加
B. 弹簧的弹性势能不断减少
C. 小球运动到O点时动能与此时弹簧的弹性势能相等
D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【答案】D
【解析】
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A、小球的动能先增加后减少，故A错误；
B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误；
C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误；
D、水平台面光滑，且AO=OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确．
4.(2018安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。

（1）实验原理：
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越______________。
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越___________。
（2）实验现象:
①同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越_____________。木块运动的距离越长。
②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越_______，木块运动的距离越长。
【答案】 (1). 大 (2). 大 (3). 高 (4). 大
【解析】分析：（1）①整个过程中重力势能转化为动能，机械能守恒。动能与速度和质量有关，质量不变时，当动能越大，速度就越大；
②物体做功的过程就是能的转化过程，物体对外做功越多，所具有的能量越大；
（2）影响动能大小的因素有质量和速度，质量越大，速度越大，物体所具有的动能越大。
解答：（1）①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大；
②实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大；
（2）①质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越高，到达水平面时的速度越大，因此动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长；
②不同质量的钢球从同一高度由静止向下运动，到达水平面时的速度一定，质量越大，所具有的动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离越长。
故答案为：(1). 大 (2). 大 (3). 高 (4). 大
【点睛】决定动能大小的因素有两个：物体的质量和物体的运动速度。因此研究物体动能大小与这两个因素的关系时要用到控制变量法，物体动能的多少可以通过木块被推出去的距离来体现。

一、单选题
1．（2022·安徽芜湖·二模）如图所示，有一小球沿光滑的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．从C点运动到D点的过程，小球的重力势能转化为动能
B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能
C．小球在D点的动能小于在B点的动能
D．小球在E点的机械能等于在A点的机械能
【答案】D
【解析】
A．由图中可知，小球从C点运动到D点，高度增加，质量不变，故其重力势能增加，速度减小，故其动能减小，则此过程中小球的动能转化为重力势能，故A错误；
B．由图中可知，小球从E点运动到F点，高度降低，质量不变，故其重力势能减小，速度增大，故其动能增大，则此过程中小球的重力势能转化为动能，故B错误；
C．小球从B点运动到D点的过程中，因不计空气阻力，且轨道光滑，故可知该过程中小球的机械能守恒，故小球在D点的机械能等于小球在B点的机械能，因B、D两点等高，则小球在B、D两点的重力势能相等，故可知小球在D点的动能等于在B点的动能，故C错误；
D．小球从A点运动到E点，不计空气阻力，且轨道光滑，则该过程中小球的机械能守恒，故小球在E点的机械能等于在A点的机械能，故D正确。
故选D。
2．（2022·安徽合肥·一模）如图所示，竖直放置的轻弹簧的底部与地面接触，距弹簧顶端A点上方一定高度处有一质量为m的小球。小球从O点由静止下落，先后经过A、B、C三个点，到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）

A．到A点时，小球的动能最大
B．到B点时，小球的机械能最大
C．从A到B，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能
D．从C到A的过程中，小球的动能先减小后增大
【答案】C
【解析】
ABC．下落过程中，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小；小球由静止到A点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从A点运动到B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速，小球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能；小球在B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力等于弹力；小球从B点运动到C点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；所以小球在B点的速度是最大的，动能是最大的；小球由静止运动到C点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小；不考虑空气阻力，小球和弹簧的机械能守恒，所以小球在A点时的机械能是最大的，B点不是最大，故AB错误，C正确；
D．从C到A的过程中，开始小球的重力小于弹力，小球向上做加速运动，到达B点时，弹力等于重力，小球的速度最大；经过B点后，弹力小于重力，小球做减速运动，所以小球的速度先增大后减小，小球的动能先增大后减小，故D错误。
故选C。
3．（2022·安徽宣城·二模）如图所示，桌面摆件正常运行时，小轮在支架上来回滚动，且每次到达的最大高度相同。小明发现摆件的底座内有一电源，关掉电源后，小轮来回滚动一会儿就会停下来。则摆件正常运行时，小轮从最低点上升到最高点的过程中（　　）

A．小轮的动能一定增大 B．小轮的重力势能可能减小
C．小轮的重力势能一定增大 D．小轮的机械能一定不变
【答案】C
【解析】
由题意可知当桌面摆件正常运行时，开关闭合，则电能转化为小球的机械能，小轮从最低点上升到最高点的过程中，小球质量不变，高度增加，则重力势能增大，动能转化为重力势能，动能减小，运动过程中由于摩擦，小球的一部分机械能转化为内能，机械能减小，故ABD不符合题意；C符合题意。
故选C。
4．（2022·安徽·合肥市第四十五中学模拟预测）如图，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点。则（　　）

A．小物块从P向M运动过程中，重力势能增加
B．物块从P向M运动过程中，机械能减少
C．小物块压缩弹簧至最短的过程中，小物块的机械能不变
D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
【答案】D
【解析】
A．小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故A不符合题意；
B．物块从P点下滑，与弹簧碰撞后又返回到P点，说明在这个运动过程和碰撞过程中，没有能量损失，机械能守恒，所以物块从P向M运动过程中，机械能不变，故B不符合题意；
CD．小物块压缩弹簧至最短的过程中，小物块的机械能转化为弹簧的弹性势能；弹簧被压缩到最短时，小物块的机械能减小为零，弹簧的弹性势能最大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．（2022·安徽合肥·三模）如图所示是跳板跳水运动员跳水过程的几个瞬间，不计空气阻力，其中①位置时运动员把跳板压到最低处，关于该过程，下列判断正确的是（　　）

A．①位置时人所受的弹力最小
B．从①-②-③的过程中，②位置时运动员的速度最大
C．③位置时若所有外力突然消失，则运动员会竖直下落
D．④位置时的动能等于③位置时的重力势能
【答案】B
【解析】
A．根据题意知道，①位置时运动员把跳板压到最低处，即跳板形变最大，此时人所受的弹力最大，故A错误；
B．由图知道，在②位置时，跳板形变恢复，弹性势能全部转化为运动员的动能，此时速度最大，故B正确；
C．③位置为最高点，运动员竖直方向的的速度为0，此时若所有外力突然消失，由牛顿第一定律知道，运动员将沿水平方向做匀速直线运动，故C错误；
D．由③到④位置的过程中，重力势能转化为动能，机械能守恒，即此过程动能的增加等于势能的减少，选择④处为参考平面，则重力势能为0，但位置③处由于速度不为0，则的动能不为0，故D错误。
故选B。
6．（2022·安徽合肥·三模）体育老师组织同学们考前放松活动，小明参加了投掷羽毛球的比赛，他将羽毛球斜向上抛出，球的运动转迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点。其中b为最高点，a、c两点高度相同，若空气阻力不可忽略，则下列说法正确的是（　　）

A．羽毛球在b点动能为零
B．羽毛球在a点的速度大于c点的速度
C．羽毛球在b点受力平衡
D．羽毛球从c点到d点的过程中重力势能全部转化为动能
【答案】B
【解析】
A．羽毛球在b点水平方向上的速度不为零，动能不为零，故A错误；
B．若空气阻力不可忽略，所以羽毛球整个运动过程机械能减小，a、c两点高度相同，所以重力势能相同，因此动能减小，a点的速度大于c点的速度，故B正确；
C．若空气阻力不可忽略，羽毛球在b点受到重力和空气阻力的作用，重力大于空气阻力，在b点受力不平衡，故C错误；
D．若空气阻力不可忽略，羽毛球从c点到d点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，同时克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以重力势能不能全部转化为动能，故D错误。
故选B。
7．（2022·安徽·模拟预测）2021年9月20日15时10分，正值中国传统佳节中秋节前夕，长征七号运载火箭一飞冲天，成功托举天舟三号货运飞船携带来自祖国的“中秋礼包”奔向苍穹，飞船准确入轨。下列关于长征七号加速上升过程中说法正确的是（　　）

A．动能增大，重力势能增大，机械能不变 B．动能增大，重力势能增大，机械能增大
C．动能减小，重力势能增大，机械能不变 D．动能减小，重力势能增大，机械能增大
【答案】B
【解析】
动能大小跟物体的质量和速度有关，长征七号加速上升，速度增大，动能增大，重力势能的大小跟物体的质量和高度有关，长征七号高度增加，重力势能增大；机械能的大小和动能与势能有关，机械能增大，故ACD错误，B正确。
故选B。
8．（2022·安徽合肥·三模）在2022年北京冬奥会上，我国运动员苏翊鸣勇夺男子单板滑雪大跳台比赛金牌，比赛过程中其运动轨迹，如图所示。空气阻力不计，但滑雪板与雪面的摩擦不能忽略，下列说法正确的是（　　）

A．苏翊鸣向上腾空跃起到达最高点d时，其动能为零
B．从d位置下降到e位置的过程中，苏翊鸣动能保持不变
C．苏翊鸣从c位置腾空运动到d位置的过程中，机械能保持不变
D．苏翊鸣从a位置运动到b位置的过程中，其重力势能全部转化为动能
【答案】C
【解析】
A．苏翊鸣向上腾空跃起到达最高点d时，速度不为零，动能不为零，故A错误；
B．从d位置下降到e位置的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故B错误；
C．苏翊鸣从c位置腾空运动到d位置的过程中，空气阻力不计，机械能保持不变，故C正确；
D．苏翊鸣从a位置运动到b位置的过程中，其质量不变、速度增大、高度减小，其重力势能大部分转化为动能，由于受到雪地的摩擦，还会有一部分转化为内能，故D错误。
故选C。
9．（2022·安徽亳州·二模）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析中错误的是（　　）

A．从a到b的过程中，小球的重力势能转化为动能
B．经过b点时，小球动能最大
C．从b到c的过程中，小球的速度不断减小
D．从a到c的过程中，小球的机械能一直减少
【答案】D
【解析】
A．因为ab段光滑，从a到b的过程中，小球的重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；
B．b点位置最低，由题意及能量守恒定律可知，b点处小球的动能最大，故B正确，B不符合题意；
C．b到c的过程中，小球的动能转化为重力势能，同时摩擦阻力还做功，小球的动能不断减小，速度也减小，故C正确，C不符合题意；
D．因为ab段光滑，从a到b的过程中过程中，机械能保持不变，故D错误，D符合题意。
故选D。
10．（2022·安徽淮北·二模）如图所示，一根橡皮筋的一端系着一个小球，另一端固定在A点，C点是小球悬挂在橡皮筋下静止时的位置，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，D点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点。在小球由A点静止释放运动到D点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．从A点下落到C点的过程中，小球的动能不断增大
B．从A点下落到C点的过程中，小球减少的重力势能全部转化为小球的动能
C．从C点下落到D点的过程中，小球的动能不断增大
D．从C点下落到D点的过程中，橡皮筋的弹性势能不变
【答案】A
【解析】
AB．由题可知，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，则从A点下落到B点的过程中，小球只受重力作用，速度越来越大，动能越来越大，小球的高度越来越小，重力势能越来越小，橡皮筋没有伸长，没有弹性势能，重力势能转化为动能；C点是小球悬挂在橡皮筋下静止时的位置，则小球处于C点时，受到的拉力和重力大小相等，所以从B点下落到C点过程中，小球受到的重力大于拉力，速度增大，动能增大，小球的高度越来越小，重力势能越来越小，橡皮筋逐渐伸长，弹性势能增大，重力势能转化为动能和弹性势能；所以，从A点下落到C点的过程中，小球的动能不断增大，小球减少的重力势能一部分转化为小球的动能，还有一部分转化为皮筋的弹性势能，故A正确，B错误；
C．从C点下落到D点的过程中，橡皮筋弹力大于小球重力，小球开始做减速运动，速度不断减小，动能也减小，故C错误；
D．从C点下落到D点的过程中，橡皮筋的形变程度越来越大，弹性势能增大，故D错误。
故选A。
11．（2022·安徽安庆·二模）如图所示，用轻质弹簧（弹簧质量和空气阻力忽略不计）将小球挂在天花板上，小球和弹簧拉到水平位置（此时弹簧处于原长）从静止开始释放，摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球动能变化量大于小球重力势能变化量
B．小球动能变化量小于小球重力势能变化量
C．小球动能变化量等于小球重力势能变化量
D．小球的机械能守恒
【答案】B
【解析】
从水平位置摆到最低点的过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒，重力势能减小，动能和弹性势能增大，且重力势能的变化量等于动能和弹性势能的变化量之和，所以动能的变化量小于重力势能的变化量，故ACD错误，B正确。
故选B。
12．（2022·安徽合肥·二模）2022年北京冬奥会开幕式开场惊艳世界的一幕，如图所示。质量为3t的奥运五环“破冰而出”被匀速竖直提升至13m的高空。则奥运五环在上升的过程中（　　）

A．惯性大小不变，动能逐渐增大
B．惯性逐渐减小，重力势能也减小
C．动能保持不变，且机械能不变
D．重力势能增大，机械能逐渐增大
【答案】D
【解析】
A．惯性只与物体的质量有关，动能大小与物体的质量和速度有关，奥运五环“破冰而出”被匀速竖直提升的过程中，五环的质量不变，速度不变，所以惯性和动能都不变，故A不符合题意；
B．重力势能与物体的质量和高度有关，被提升的过程中，高度增大，所以重力势能增大，故B不符合题意；
C．动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意；
D．动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D符合题意。
故选D。
13．（2022·安徽合肥·二模）如图单摆，让小球从A点静止释放，AB段弧长为s，高度为h，不考虑空气阻力，关于小球下列说法正确的是（　　）

A．小球摆到右侧最高点C与A点等高
B．小球摆到右侧最高点C速度为0，受力平衡
C．小球从A到B，重力做功Gs
D．小球从A到B到C，重力做功2Gh
【答案】A
【解析】
A．不考虑空气阻力，小球运动过程中机械能守恒，小球摆到右侧最高点C与A点机械能相等，此时速度为零，动能为零，重力势能相等，质量不变，高度相等，故A正确；
B．小球摆到右侧最高点C速度为0，受到重力和绳子的拉力，两个力没有在同一直线上，受力不平衡，故B错误；
C．小球从A到B，重力做功是
W=Gh
故C错误；
D．小球从A到B重力做功是Gh，小球从B到C克服重力做功是Gh，整个过程重力做功为零，故D错误。
故选A。
14．（2022·安徽·合肥寿春中学一模）2021年10月16日，我国用长征二号F遥十三运载火箭成功发射了神舟十三号载人飞船，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，当火箭推动飞船加速上升时（忽略火箭质量的变化），下列有关载人飞船的能量说法中正确的是（　　）
A．飞船的重力势能和动能都增加 B．飞船的动能增加，机械能不变
C．飞船的重力势能和机械能都不变 D．飞船的动能不变，重力势能增加
【答案】A
【解析】
当火箭推动飞船加速上升时（忽略火箭质量的变化），飞船速度增大，动能增加，高度变大，重力势能增加，机械能增大，故A正确，BCD不正确。
故选A。
15．（2022·安徽马鞍山·一模）如图所示，小球由弧形轨道上的A点释放，到达左侧的最高点C，O点是小球运动的最低点，B点与C点等高，则（　　）

A．小球在O点时动能最小
B．小球从A点到C点的过程中，重力势能转化为动能
C．小球在B点的机械能大于在C点的机械能
D．小球在A、B、C三点的机械能相同
【答案】C
【解析】
由图可知，弧形轨道上的A点比C点高，而小球由弧形轨道上的A点释放，只能到达左侧的最高点C，说明小球运动的过程中能量是不守恒的。
A．小球从A点到O点的过程中，重力势能转化为动能，小球在O点时重力势能最小，动能最大，故A不符合题意；
B．小球从A点到C点的过程中，先是重力势能转化为动能，后是动能转化为重力势能，故B不符合题意；
C．小球在B点时既具有动能又具有重力势能，小球在C点只具有重力势能，而B点与C点等高，所以，小球在B点的机械能大于在C点的机械能，故C符合题意；
D．由于小球运动的过程中与轨道摩擦，部分机械能转化成了内能，小球在A、B、C三点的机械能逐渐减小，三点处的机械能不相同，故D不符合题意。
故选C。
16．（2022·安徽滁州·一模）如图所示是2022年北京冬奥会上单位运动员参加高山滑雪比赛时的场景。运动员从斜坡飞速下滑，在这个过程中有关运动员的说法正确的是（　　）

A．动能和重力势能都增大 B．减小的重力势能全部转化为动能
C．重力势能减小，机械能也在减小 D．机械能可能保持不变
【答案】C
【解析】
A．运动员从斜坡飞速下滑，速度增加，动能增大，高度减小，重力势能减小，故A错误；
BCD．运动员从斜坡飞速下滑，因为有摩擦，所以减小的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为内能，重力势能与动能的和在减小，即机械能减小，故BD错误，C正确。
故选C。
17．（2022·安徽·马鞍山市成功学校一模）如图所示为小明和小红在玩蹦蹦床，他们上升的过程中（　　）

A．动能减小 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变
【答案】A
【解析】
小明和小红在玩蹦蹦床，他们上升的过程中，速度变小，动能变小；高度变大，重力势能变大；因存在空气阻力，一部分机械能转化为内能，故机械能变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
18．（2022·安徽淮北·一模）在2022年2月8日举行的北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的决赛中，中国选手谷爱凌发挥出色，最后一跳锁定胜局，以188.25分的总成绩为中国代表团夺得本届冬奥会首枚雪上项目金牌。如图所示的是她离开跳台向上滑行的某个瞬间。下列说法中正确的是（　　）

A．她在沿跳台上滑的过程中，重力势能转化为动能
B．她离开跳台上升到最高点时动能为零
C．她离开跳台上升到最高点时重力势能最大
D．她在整个滑行的过程中机械能是不变的
【答案】C
【解析】
A．她在沿跳台上滑的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，动能转化为重力势能，故A错误；
B．当她上升到最高点时，速度不为零（仍具有向前的速度），其动能不为零，故B错误；
C．她离开跳台上升到最高点时，因高度最大，故重力势能最大，故C正确；
D．在整个滑行的过程中由于存在摩擦阻力和空气阻力，有一部分机械能转化内能，所以机械能会减小，故D错误。
故选C。
19．（2022·安徽宿州·一模）如图，两个质量相等的小铁球A、B从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点由静止滑到底部，A球到达底部所用时间略大于B球，忽略各种阻力，则下列说法中不正确的是（     ）

A．到达底部时，两球速度不相等
B．下滑过程中，A球的平均速度小于B球
C．下滑过程中，重力对两球做的功相同
D．下滑过程中，两球的机械能总量不变
【答案】A
【解析】
A．因为斜面和圆弧面是光滑的，且忽略各种阻力，所以两小球在运动过程中机械能是守恒的，即两球的机械能总量不变；又因为两球质量相等，从相同高度由静止滑下，所以两球最初具有的重力势能相等，动能都为零，到达底部时，重力势能全部转化为动能，所以两球的动能相等，其速度也相等，故A错误，A符合题意；
B．由图可知，A球通过的路程小于B球通过的路程，A球到达底部所用时间略大于B球，根据

可知，A球的平均速度小于B球，故B正确，B不符合题意；
C．两球的重力相等，下落的高度相等，由公式

可知，下滑过程中重力对两球做的功相等，故C正确，C不符合题意；
D．因为斜面和圆弧面是光滑的，且忽略各种阻力，所以两小球在运动过程中机械能是守恒的，即两球的机械能总量不变，故D正确，D不符合题意。
故选A。
20．（2022·安徽省马鞍山市第七中学二模）在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．在a、c两点时动能均为零
B．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等
C．从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变
D．从c点下落到d点过程中，机械能保持不变
【答案】D
【解析】
A．运动员在a点速度为零，说明动能为零；运动员的运动路径不是在竖直方向上，所以运动员到达c点时在水平方向速度不为零，c点动能不为零，故A错误；
B．在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为两点的高度不同，所以，运动员在a、e两点时重力势能就不相等，因此机械能不相等，故B错误；
C．从a点向b点运动过程中，重力势能大部分转化成动能，因为运动员与赛道之间有滑动摩擦力，一部分重力势能转化成内能，运动员的机械能减少，故C错误；
D．从c点下落到d点过程中，运动员不和赛道接触，摩擦力不做功，如果不计空气阻力，重力势能全部转为动能，机械能守恒，故D正确。
故选D。
21．（2022·安徽马鞍山·一模）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来，直到最后停下。下列说法正确的是（　　）

A．摆动到最低点时，绳对铁锁的拉力和铁锁的重力是一对平衡力
B．摆动过程中，绳对铁锁的拉力和铁锁对绳的拉力是一对平衡力
C．铁锁第一次摆动到最低点时，动能最大
D．铁锁上升过程中，动能全部转化为重力势能
【答案】C
【解析】
A．铁锁摆到最低点时，绳子对铁锁的拉力大于铁锁受到的重力，两个力不是一对平衡力，故A错误；
B．摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．由题意可知铁锁每次上升的最大高度会逐渐减小，则最初松手时铁锁的高度最高，其重力势能最大，向下摆动到最低点时，转化为的动能最多；所以，铁锁第一次摆动到最低点时，动能最大，故C正确；
D．由于空气阻力的存在，铁锁在摆动过程中要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，故D错误。
故选C。
二、填空题
22．（2022·安徽合肥·二模）如图所示，撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以分成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。在运动员撑杆起跳，上升到达最高点的过程中，是动能和___转化为___。

【答案】     弹性势能     重力势能
【解析】
[1][2]运动员在起跳前先要快速助跑，使自己具有较大动能，撑杆弯曲，杆发生了弹性形变，具有较大的弹性势能；起跳后到达最高点的过程中，速度变小，杆逐渐恢复原状，动能和弹性势能都减小，运动员在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，即动能和弹性势能转化成了重力势能。
23．（2022·安徽滁州·二模）如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将沿______（选填“BE”“BD”或“BC”）方向运动。

【答案】BE
【解析】
小球由静止从A点开始运动，由于不计摩擦，机械能守恒，所以小球到达B点时与A点等高，此时小球的速度恰好为0，若小球摆到B点时，细线恰好断开，那么小球在重力作用下将会竖直下落，故小球将沿BE方向运动。
24．（2022·安徽合肥·二模）冬奥会（冬残奥会）赛期间，奥运村部餐饮处严格遵守疫情防控要求，智能化餐饮为运动员提供了更加优质的服务。用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1m/s的速度运行30m将菜送到运动员桌前，此过程中机器人的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）若机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功______J，功率______W。

【答案】     不变     1500     50
【解析】
（1）[1]该机器人以1m/s的速度运行30m将菜送到运动员桌前，此过程中，机器人自身的质量不变，速度不变，保持在1m/s，则动能大小不变，机器人所处的高度不变，则重力势能不变，机器人的机械能大小等于动能和重力势能之和，则机器人的机械能大小不变。
（2）[2]若机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，即运行30m，根据功的公式可知，牵引力做功为

牵引力做功为1500J。
[3]由[2]解析可知，牵引力做功为1500J，这个过程，该机器人以1m/s的速度运行30m，则使用的时间为

使用的时间为30s，根据公式可知，牵引力做功功率为

牵引力做功功率为50W。
三、实验题
25．（2022·安徽六安·九年级期末）如图所示的实验装置也可进行“重力势能大小与什么因素有关”的研究，实验步骤如下：
①让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
②让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离回答下列问题
（1）该实验中通过比较 ______，来比较重力势能大小。
（2）步骤①是为了研究重力势能大小与 ______的关系。

【答案】     木块移动的距离     物体的高度
【解析】
（1）[1]本实验的研究对象是钢球，实验中钢球的重力势能下滑过程中转化为动能并推动木块运动，通过比较木块移动的距离来比较小球的重力势能的大小，属于转换法的运用。
（2）[2]步骤①控制质量相同，钢球的高度不同，是为了研究重力势能大小与物体高度的关系。
26．（2022·安徽·合肥市第三十中学二模）李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧组有关。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面点左侧光滑，右侧粗糙。将物体从点压缩弹簧到点后从静止释放，当物体运动到点时，弹簧恢复到原长与物体脱离。物体运动到点停止。请补充完成他们的探究过程

（1）该实验是通过观察比较___________来判断弹簧弹性势能大小的。
（2）若探究弹性势能与弹簧长度变化量的关系，则应选择相同的弹簧进行实验，并先后改变___________的距离。
【答案】     木块在OQ段上移动的距离     AP
【解析】
（1）[1]弹性势能越大，木块在OQ段滑行的距离越远，故可以通过木块在OQ段上移动的距离来判断弹性势能的大小。
（2）[2]若探究弹性势能与弹簧长度变化量的关系，即弹簧的长度变化量为变量，即AP的距离。
27．（2022·安徽·马鞍山市成功学校九年级期末）汽车超载、超速是造成重大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决定对超载超速问题进行模拟探究。如图，将小车从同一斜面上由静止开始滑下，推动同一木块向前移动一段距离后停下，完成甲、乙、丙三次实验。其中h1=h3>h2，m1=m2
（1）实验中超载、超速带来的危害程度是通过______来表示的；
（2）研究超载带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的______进行比较；
（3）研究超速带来的危害程度时，选择甲、乙、丙三次实验中的______进行比较；
（4）若本实验中水平面绝对光滑，则______（选填“能”或“不能”）得出正确结论。
【答案】     木块被推动（移动）的距离     甲、丙     甲、乙     不能
【解析】
（1）[1]根据转换法，通过比较木块被推动（移动）的距离来表示超载、超速带来的危害程度。
（2）[2]研究超载带来的危害程度时，由控制变量法，要保持速度不变，只改变质量大小，故小车从应斜面的同一高度滑下，因h1=h3，m1 （3）[3]研究超速带来的危害程度时，由控制变量法，要保持质量不变，只改变速度大小，故小车应从斜面不同的高度滑下。已知h1>h2，m1=m2，故选择甲、乙、丙三次实验中的甲、乙进行比较。
（4）[4]若本实验中水平面绝对光滑，由牛顿第一定律，小车到达水平面时将作匀速直线运动，不能比较木块推动（移动）的距离，故不能得出正确结论。
【点睛】
本题结合实际研究汽车超载、超速带来的危害，主要考查转换法和控制变量法及牛顿第一定律的运用。