《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

1. (2024·无锡)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为______J;摆球从A点到O点的过程中,______能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小______(减小/不变)。

答案： 【解析】：
本题可根据动能和势能的影响因素以及机械能守恒的条件来进行分析解答。
分析摆球到达$B$点时的动能：
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
已知$A$、$B$两点等高，摆球从$A$点静止释放，经过最低点$O$到达$B$点，由于摆球在运动过程中需要克服空气阻力等因素做功，会有一部分机械能转化为内能，导致摆球到达$B$点时的机械能小于在$A$点时的机械能。
又因为$A$、$B$两点等高，摆球在$A$、$B$两点的重力势能相等，根据机械能等于动能与势能之和，可知摆球到达$B$点时的动能小于在$A$点时的动能，而摆球在$A$点时静止，动能为$0$，所以摆球到达$B$点时动能为$0J$。
分析摆球从$A$点到$O$点过程中的能量转化：
摆球从$A$点到$O$点的过程中，质量不变，高度降低，速度增大。
重力势能的大小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，所以摆球的重力势能减小；动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大，所以摆球的动能增大。
因此，摆球从$A$点到$O$点的过程中，重力势能转化为动能。
分析整个过程中摆球的机械能变化情况：
机械能是动能与势能的总和，摆球在运动过程中，由于要克服空气阻力等因素做功，会有一部分机械能转化为内能，导致机械能总量减少，所以整个过程中，摆球的机械能大小减小。
【答案】：
$0$；重力势；减小

2. 新情境·科技民生 如图所示为上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度,从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将______能转化为______能储存起来,此过程中机械能总量______。

答案： 【解析】：
本题主要考查动能和势能的相互转化以及机械能的变化。
首先，我们分析列车无动力滑行进站的过程。在这个过程中，列车的高度逐渐增加，速度逐渐减小。根据动能和势能的定义，我们知道动能与物体的质量和速度有关，而重力势能与物体的质量和高度有关。因此，当列车速度减小时，其动能减小；当列车高度增加时，其重力势能增加。
接下来，我们考虑机械能的变化。机械能是动能和势能的总和。在理想情况下，如果只有动能和势能的相互转化，没有其他形式的能量转化，那么机械能的总量应该保持不变。但在实际情况中，由于摩擦和空气阻力等因素的存在，部分机械能会转化为其他形式的能量（如内能），因此机械能的总量会减少。
根据题目中的描述，“与站台连接的轨道有一定坡度”，这样的设计可以让列车在无动力滑行进站时，将动能转化为重力势能储存起来。同时，由于摩擦和空气阻力等因素的存在，此过程中机械能的总量会减少。
【答案】：
动能；重力势能；减少

3. (2023·泰州)如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的( )

A.重力势能减小,机械能减小
B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能不变,机械能减小

答案： 【解析】：
本题可根据动能、重力势能的影响因素以及机械能的概念来分析小明沿滑道从顶端匀速下滑过程中动能、重力势能和机械能的变化情况。
动能的影响因素及变化分析：
动能的大小与物体的质量和速度有关，其计算公式为$E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$（其中$E_{k}$表示动能，$m$表示物体质量，$v$表示物体速度）。
在小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的质量$m$不变，速度$v$也不变，根据动能的计算公式可知，小明的动能不变。
重力势能的影响因素及变化分析：
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，其计算公式为$E_{p}=mgh$（其中$E_{p}$表示重力势能，$m$表示物体质量，$g$是重力加速度，$h$表示物体所处的高度）。
小明从滑道顶端下滑，高度$h$不断降低，质量$m$不变，$g$为常量，根据重力势能的计算公式可知，小明的重力势能减小。
机械能的变化分析：
机械能是动能与势能的总和，即$E = E_{k}+E_{p}$（其中$E$表示机械能，$E_{k}$表示动能，$E_{p}$表示势能）。
由前面的分析可知，小明的动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。
【答案】：A

4. (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,下列说法中,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

答案： 【解析】：本题可根据动能和重力势能的影响因素，结合卫星从远地点向近地点运动时的高度和速度变化情况来分析其动能和重力势能的变化。
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
重力势能的大小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。
当卫星从远地点向近地点运动时，卫星的质量不变，高度逐渐降低，根据重力势能的影响因素可知，其重力势能减小；同时速度逐渐增大，根据动能的影响因素可知，其动能增大。在这个过程中，是重力势能转化为动能。
【答案】：C

5. 小明利用所学的物理知识,制作了“会跳的卡片”,如图甲所示为他制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来,图中A为外表面,B为内表面,实验时应把______面紧贴桌面后松手,橡皮筋能对卡片______,使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋和卡纸做了如图乙、丙所示的两张卡片,压平后图______(乙/丙)中卡片可以弹跳得更高一些。

答案： 【解析】：本题主要考查动能和势能的相互转化以及弹性势能的影响因素。
首先，要理解卡片跳起的原理：当用手把卡片平压在桌面上并使橡皮筋伸长时，橡皮筋储存了弹性势能。迅速松手后，橡皮筋要恢复原状，这个过程中弹性势能转化为卡片的动能，使卡片向上弹跳。
接下来，分析哪个面应紧贴桌面：由于橡皮筋在伸长时储存弹性势能，而松手后橡皮筋要收缩，因此应把内表面（B面）紧贴桌面，这样橡皮筋在松手后才能向上收缩，对卡片产生向上的力。
最后，比较乙、丙两张卡片的弹跳高度：乙图中卡片的橡皮筋数量较少，而丙图中卡片的橡皮筋数量较多。在压平后，丙图中的橡皮筋储存的弹性势能更多，因此松手后能转化为卡片的动能也更多，使卡片弹跳得更高。
【答案】：B；向上运动；丙。

6. (2023·盐城)小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。他在水平地面上用手将“魔罐”推出,滚动一段时间后,它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中( )

A.动能转化为弹性势能
B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为弹性势能
D.弹性势能转化为重力势能

答案： 【解析】：本题可根据动能和弹性势能的影响因素，结合“魔罐”被推出后向前滚动的过程，分析其能量转化情况。
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大。
“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，其质量不变，速度逐渐减小，所以动能减小；同时橡皮筋发生弹性形变，且形变程度逐渐增大，所以弹性势能增大。因此，该过程是动能转化为弹性势能。
【答案】：A

7. (2023·无锡)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中,正确的是( )

A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地后发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小

答案： 解：
A. 皮球下落过程中，质量不变，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，A错误。
B. 皮球落地后发生形变的过程中，速度减小，形变程度增大，动能转化为弹性势能，B正确。
C. 圆斑B小于圆斑A，说明B的形变程度小，从较低处下落，C错误。
D. 圆斑A大于圆斑B，形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，D错误。
结论：B