4.3 机械能 练习
一、单选题
1．为丰富课后服务活动，学校成立了乒乓球社团，购置了乒乓球发球机如图甲所示。如果发球机将相同的乒乓球在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙所示。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．a球上升过程中，不受重力作用
B．b球到达最高点时，重力势能最大，动能为0
C．a、b两球在最高点时机械能相等
D．a、b、c三球到达乒乓球台的速度大小关系
2．运动员把铅球斜向上抛出，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．铅球受到手的推力作用而向上运动，说明力可以改变物体的运动状态
B．铅球离开手后仍能继续前进，是因为受到了惯性的作用
C．铅球上升过程中，重力势能转化为动能
D．铅球到达最高点时，机械能为零
3．用如图所示的装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”，下列说法正确的是（ ）
A．实验中探究的是木块的动能
B．实验中木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能就越大
C．研究动能大小与速度的关系时，应该让钢球从斜面的相同高度处由静止滚下
D．实验时若木块与水平面间无摩擦，仍然可以得出实验结论
4．打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
5．苹果由静止开始下落，每隔0.1s记录一次苹果的位置，如图所示。关于苹果下落的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．苹果的重力势能变大
B．苹果的动能转化为苹果的重力势能
C．相等的时间间隔内，苹果所受的重力做功增大
D．苹果所受的重力做功的功率不变
6．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，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来,下列说法正确的是（ ）
A．罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，机械能总量不变
B．罐子在水平面上滚动时，动能全部转化为橡皮筋的弹性势能
C．罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的弹性势能最大
D．罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有惯性
7．如图是羽毛球运动员挥拍击球的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球在空中运动的过程中，受到平衡力的作用
B．羽毛球在惯性的作用下，向前运动
C．羽毛球在下落的过程中，重力势能转化为动能
D．羽毛球在空中飞行时，运动员对羽毛球做功
8．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．秋千从低处向高处摆动过程中重力势能转化为动能
B．汽车突然刹车时，乘客的身体会前倾，是由于身体上部受到惯性的作用
C．静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是一对平衡力
D．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
9．如图所示，我国发射的第一颗人造地球卫星沿椭圆形轨道运行 其近地点距离地面约439km，远地点距离地面约2384km，下面关于卫星的说法正确的是（ ）
A．当卫星在远地点时，动能最大，势能最小
B．当卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能转化为势能
C．当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大，动能变大
D．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大，动能变大
10．如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面．在这整个过程中，机械能转化的情况是
A．重力势能→动能→重力势能 B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能 D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
二、多选题
11．2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱高度在10公里时，减速伞与返回舱分离，之后释放主伞．接着就是缓慢降落的过程，在距离地面约6公里的高度时，返回舱抛弃隔热大底，露出反推发动机，并在接触地面前，距离地面1米左右时，四个着陆反推发动机会同时点火，返回舱进一步减速，最终以每秒2米左右的速度安全着陆．神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮全部安全顺利出舱，健康状况良好。神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。以下关于飞船返回舱降落过程中说法正确的是（ ）
A．在减速降落过程中内能转化为机械能
B．反推发动机使返回舱减速是因为力的作用是相互的
C．返回舱在降落过程中动能增大，重力势能减小，机械能不变
D．返回舱在降落过程中机械能减小
12．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置．下列说法正确的是
A．弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能减小
B．木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持
C．木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变
D．图乙中，木块受到的支持力和木块受到的重力是一对相互作用力
13．图是2022年北京冬奥会会徽，它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿，传递出实现三亿人参与冰雪运动的目标。运动员将在冬奥会上参加不同比赛项目，以下情景中，说法正确的是（ ）
A．滑雪运动员从坡顶加速下滑过程中，重力势能越来越小，动能越来越大
B．自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，重力势能逐渐减少
C．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加
D．越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，其机械能增加
14．小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中不正确的有（ ）
A．匀速拉动木块时，拉力与摩擦力是一对平衡力
B．斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的
C．匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的
D．匀速拉动时，木块是要克服摩擦力做额外功的
三、填空题
15．交通法要求汽车不能超载，是因为汽车质量越大，惯性 ，遇到紧急情况时难以快速改变运动状态；也不能超速，因为质量一定时，汽车行驶速度越大， 能越大，发生事故时造成的伤害越严重。
16．林琳利用如图所示的装置探究影响动能大小的因素，她让两个质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，是为了探究动能大小与 的关系，她此时主要是利用 法。
17．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，弹簧被压缩说明力可以改变物体的 。图乙为小球刚接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系图像。不计空气阻力，此过程中，小球动能大小的变化情况是： 。
18．某场桌球比赛时（如图所示），球杆打击停在桌面上的白色母球A，对它做功使其获得 能，由于 它便向前运动过去；当母球A与彩球B发生碰撞，使彩球B掉入中袋，同时母球A又向另一彩球C慢慢滚去，这一现象中蕴含的物理知识有： 。
C
19．平静的湖面上方有一只鱼鹰，当它向下加速俯冲过程中，它的动能将 ，它的重力势能将 。入水之前它在水中像的大小 ，以湖面为参照物鱼鹰是 的。
四、实验题
20．如图所示是小明和小红探究“动能的大小与哪些因素有关”实验中的情形。
（1）如图甲，小明让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始滑下，撞击木块，来探究动能与物体质量的关系。小红说该方案不合理，原因是 ；
（2）如图乙，在某次试验时，小明用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小车滑下时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示，小红计算出了小车从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v＝ m/s。
21．小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等，实验过程如图所示：
（1）实验中通过比较 来反映钢球的动能大小；
（2）比较甲、乙两图，可初步得出结论：动能的大小与物体的 有关；
（3）比较图甲、丙两图，小强认为：物体的动能大小与速度有关。小组同学指出他的看法是错误的，理由是 ；
（4）比较乙、丙两图，可初步得出结论：其它条件相同时，物体的 越大，物体的动能越大。
五、简答题
22．2021年4月6日，全球在建装机规模最大的水电站—金沙江白鹤滩水电站正式开始蓄水。
（1）请从能量转化角度说明提高水位更有利于发电的原因。
（2）如图所示，为什么把拦河大坝设计成下宽上窄的形状？
23．以如图的“车辆避险车道”，当汽车刹车失灵时，司机驾车冲上铺上沙砾的斜坡，使失控汽车的速度相应得到减少并最终停下，避免事故的发生。请你运用所学力学知识分析这种设施能有效减少车速的两个原因。
六、综合题
24．“天问一号”一次性完成了“绕、落、巡”三大任务。“落”，需在7分钟内，使探测器的时速降至0。我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。
（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至 ；
（3）巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力；
（4）在火星上重力与质量的比值为，探测器在火星上空悬停时其质量为，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 。
25．李华驾驶一辆轿车从水平地面上沿斜坡BC行驶至高处，汽车总重为2.5×104N，如图甲所示。在整个行驶过程中，汽车以恒定速度10m/s运动，从汽车经过A点开始计时，在t1=5s时经过B点，在t2=15s时经过C点，在此过程中汽车牵引力功率P随时间变化的图像如图乙所示。求：
（1）汽车在AB段行驶时受到的牵引力；
（2）已知物体重力势能的表达式为：E=mgh，若整个过程中汽车所受摩擦力不变，通过计算证明：该汽车在BC段克服重力所做的功与重力势能的增加量相等。
七、计算题
26．小曾同学学习完动能和势能的知识以后，通过阅读高中教材必修二发现。
①动能；
②重力势能Ep=mgh；
③弹性势能，x为弹簧形变量，劲度系数k为弹力与形变量的比值，单位为N/m；
④在只有重力或弹簧弹力做功的系统内，动能和势能会发生相互转化，但总机械能保持不变。
在如图所示的装置中，质量为1kg的小球沿光滑斜面无初速度滑下，到达B点后通过转角装置掉入竖直装置中，在C点开始压缩弹簧，D点速度达到最大，直至压缩到最低点E。已知A与B高度差为0.8m，B与C的高度差为0.75m，弹簧足够长，劲度系数k=20N/m。忽略转弯处的能量损失。
（1）小球到达B点的速度大小为多少？
（2）请定性描述从C到D和D到E的过程中，系统能量的转化。
（3）小球的最大速度为多少？
27．冬奥会赛期间，奥运村餐饮处用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1m/s的速度匀速运行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）机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜牵引力做功 J。
参考答案：
1．C
【详解】A．由受力分析可知，a球上升过程中受到重力的作用，故A错误；
B．b球到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但b球在水平方向上的速度不为零，因此动能不为零，故B错误；
C．三个乒乓球开始时的速度和高度相同，因此三个乒乓球的动能和重力势能相等，机械能相等，由于不计空气阻力，整个过程中小球的机械能守恒，因此a、b两球在最高点时机械能相等，故C正确；
D．三个乒乓球到达乒乓球案时的高度相等，因此重力势能相等，由于三个乒乓球的机械能相等，因此三个乒乓球的动能相等，所以三个乒乓球的速度也相等，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状；铅球受到手的推力而向上运动，改变了运动状态，故A正确；
B．铅球离开手后仍能继续前进，是因为铅球具有惯性，惯性不是一种力，是物体的一种性质，故B错误；
C．铅球上升过程中，动能转化为重力势能，故C错误；
D．铅球到达最高点时，处在一定高度，具有重力势能；水平方向上速度不为零，具有动能，即机械能不为零，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．该实验研究的主体是钢球，实验中探究的是钢球的动能，故A错误；
B．该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近来反映的，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能就越大，这里采用了转换法，故B正确；
C．当研究动能的大小与速度关系时，根据控制变量法，应该让钢球从斜面的不同高度处由静止滚下，使钢球达到水平面时的速度不同，故C错误；
D．实验时，若木块与水平面间无摩擦，根据牛顿第一定律可知，钢球和木块将一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的，则不能得出实验结论，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】AD．由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；
B．由图可知，篮球在最高点时，竖直方向速度为0，但在水平方向上速度不为0，所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0，故B错误；
C．篮球在B点的机械能大于在E点的机械能，由图可知，B点比E点高，所以B点的重力势能大于E点的重力势能，机械能是物体动能和势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。
故选C。
5．C
【详解】AB．由图可知，苹果下落过程中，相同时间内通过的路程变大，根据速度公式可知速度变大，质量不变，动能变大；苹果的高度减小，质量不变，重力势能减小，所以此过程中重力势能转化为动能，故AB错误；
CD．相等的时间间隔内，通过的路程变大，根据W=Gh可知，苹果所受的重力做功增大，根据可知，功率变大，故C正确，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】AB．铁罐在不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，铁罐先由慢到快，这一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；在水平面上铁罐做减速运动时，即由快到慢，这一段滚动主要是铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加，即将动能转化为弹性势能；同时在水平面上反向滚动时，其弹性势能转化为动能，故水平面上滚动时，主要是动能和弹性势能的转化，由于罐子要克服摩擦做功而使机械能转化为内能，所以罐子的机械能总量减小，故AB错误；
CD．若斜面和水平面是光滑的，铁罐滚到水平面上后继续向前运动，动能会转化为弹性势能，其动能减小、速度减小；当速度减小为0时，橡皮筋的弹性势能最大，此时铁罐会在水平面上反向滚动，并滚回到斜面上，故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．羽毛球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化，所以不是受到平衡力的作用，故A错误；
B．羽毛球离开球拍后继续向前运动，是由于惯性还要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说在惯性作用下，故B错误；
C．羽毛球下落过程中，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，故C正确；
D．羽毛球离开球拍后继续飞行是因为羽毛球具有惯性，羽毛球迅速飞向对方落地的过程中，虽然通过了距离，但不再受到运动员的力，所以运动员对羽毛球没做功，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】A．秋千从低处向高处摆动过程中，动能转化为重力势能，故A错误；
B．汽车突然刹车时，乘客的身体会前倾，是由于惯性，惯性不是力，不能用“作用”描述，故B错误；
C．静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是两个物体间的作用力，是相互作用力，故C错误；
D．根据牛顿第一定律可知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，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．当卫星在远地点时，相对地面高度最大，即势能最大，速度最小，即动能最小，故A错误；
B．当卫星从远地点向近地点运动的过程中，相对地面高度减小，速度增大，势能转化为动能，故B错误；
C．当卫星从远地点向近地点运动时，相对地面高度减小，重力势能转化为动能，速度变大，动能变大，故C正确；
D．当卫星从近地点向远地点运动时，相对地面高度增大，动能转化为重力势能，速度变小，动能变大，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】小球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；撞击弹簧，弹簧发生弹性形变被压缩，具有弹性势能，小球速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能；当小球动能减小为零时，在弹簧弹力作用下反方向运动，速度越来越快，动能越来越大，弹簧弹性势能越来越小，弹性势能转化为动能；接着小球滚上斜面，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能．所以能量的转化情况是：重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能．选填D．
【考点】
11．BD
【详解】A．返回舱降落时，利用反推发动机，将返回舱的机械能转化为反推出气体的机械能，故A错误；
B．返回舱降落时，利用反推发动机，获得向上的反作用力进行减速，故B正确；
CD．返回舱降落时，降落伞打开开始减速下降，此时质量不变，速度减小，高度降低，则动能减小，重力势能减小，机械能减少，故C错误，D正确；
故选BD。
12．AC
【详解】A、弹簧恢复原状过程中，弹簧的形变逐渐减小，则弹簧的弹性势能逐渐变小，故A正确；
B、木块最终停下来，是因为摩擦力改变了木块的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，而不是物体的运动需要力来维持，故B错误；
C、木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，则木块受到的摩擦力（阻力）不变，故C正确；
D、因为物体在水平面上，所以木块受到的支持力和木块受到的重力大小相等，且两个力作用在同一直线上、方向相反、都作用在木块上，所以两个力是一对平衡力，故D错误．
13．ABC
【详解】A．滑雪运动员从坡顶加速下滑过程中，其质量不变，高度变小，速度变大，所以重力势能越来越小，动能越来越大，故A正确；
B．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；
C．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其质量不变，速度增大，所以动能增大；高度不变，重力势能不变，所以机械能增加，故C正确；
D．越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。
故选ABC。
14．AC
【详解】A．物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，拉力和摩擦力的大小不相等，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A错误，符合题意；
B．因为斜面的机械效率为
η=
而木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，h与S的比值也不变，所以η不变，斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的，故B正确，不符合题意；
C．机械能包括动能和势能，而木块匀速运动，所以动能不变；但是物体的高度在增加，所以木块的重力势能增大，故木块的机械能增大，故C错误，符合题意；
D．因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，摩擦力做的功是额外功，故D正确，不符合题意。
故选AC。
15． 越大 动
【详解】[1]交通法要求汽车不能超载，是因为汽车超载时的质量越大，惯性越大，其运动状态越不容易改变，越容易造成事故。
[2]质量一定时，速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以汽车速度越大动能越大，出事故时危害程度越严重。
16． 速度 控制变量
【详解】[1]让两个质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，小球到达水平面的速度不同，所以是探究动能大小与速度的关系。
[2]探究动能大小与速度的关系时，控制小球质量相同，所以应用了控制变量法。
17． 形状 先变大后变小
【详解】[1]小球从高处下落，把弹簧压缩变短，说明了力可以改变物体的运动状态。
[2]小球从高处下落，由于重力的作用小球的下落，，所以小球速度逐渐变大，小球的质量不变，所以小球的动能逐渐变大，当小球接触到弹簧时，压缩弹簧产生形变，小球速度越来越小，小球的质量不变，小球的动能转化为弹性势能，小球的动能逐渐变小。故小球的动能先变大后变小。
18． 动 惯性 力是物体运动状态发生变化的原因；力的作用是相互的
【详解】[1]球杆打击停在桌面上的白色母球A，白色母球A受到力的作用，并且在力的作用下移动一段距离，则球杆对它做功使白色母球A运动，而能量是做功的体现，则白色母球A获得动能。
[2]当球杆不再给白色母球A力的作用时，白色母球A还能继续向前运动，是因为白色母球A自身具有惯性。
[3]当母球A与彩球B发生碰撞，彩球B受到母球A球给的力，由静止变为运动掉入中袋；同时彩球B反作用一个力给母球A，使母球A又向另一彩球C慢慢滚去，不仅说明力的作用是相互的，还说明力可以改变物体的运动状态。
19． 增大 减小 不变 运动
【详解】[1][2]鱼鹰向下加速俯冲过程中，它的质量不变，速度变大，动能将增大，高度变小，重力势能减小。
[3]根据平面镜成像原理可知， 平面镜所成的像大小始终等于物体大小，所以鱼鹰入水之前它在水中像的大小不变。
[4]以湖面为参照物，鱼鹰的位置和湖面的位置在不断发生变化，所以以湖面为参照物，鱼鹰是运动的。
20． 没有控制小车到达水平面时的速度相同 0.8
【详解】（1）[1]要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，故让小车从斜面的同一高度滑下。小红说该方案不合理的原因是：实验中没有控制小车到达水平面时的速度相同。
（2）[2]根据题意，图中小球从2位置运动到4位置这段时间内平均速度为
21． 木块被撞击后移动的距离 速度 没有控制钢球的质量相同 质量
【详解】（1）[1]木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，故实验中通过木块B被撞击后移动的距离来判定动能的大小。
（2）[2]比较甲、乙两图实验知道，小球的质量相同，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，可以探究钢球动能大小与速度的关系。
（3）[3]比较甲、丙两图实验知道，滚下的高度不相同，到达水平面时的速度不同，质量不相同，所以无法判定物体的动能大小与速度是否有关。
（4）[4]比较乙、丙两图实验知道，滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，钢球的质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大。
22．（1）提高水位，重力势能增大，可转化为更多的电能。（2）根据公式p=pgh，当密度ρ一定时，随着水的深度h的增大，水对坝的压强p也增大。
【详解】（1）蓄水提高水位，说明水具有的重力势能更大，可用于转化的动能更大，可转化为更多的电能。
（2）因为液体内部的压强随深度的增加而增大，大坝的下部受到水的压强大，所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
23．见解析
【详解】高速公路上的汽车速度大，动能大，刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时，将动能转化成重力势能，车就能停下来；斜坡上铺沙砾，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，汽车就能很快的停下来。
24． 变小 不变 95 不是
【详解】（1）[1]由近火点向远火点运动时，探测器的质量不变，高度增大，速度减小，探测器的重力势能会变大、动能会变小。
[2]由题干“探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化”可得，探测器的机械能保持不变。
（2）[3]依题意得，第二阶段降落伞减速，速度减至
（3）[4]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，但巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。
（4）[5]在火星上重力与质量的比值为，探测器在火星上空悬停时其质量为，探测器在火星上空悬停时受到的重力为
反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体对探测器的作用力大小为
25．（1）750N；（2）见解析
【详解】解：（1）由题意而知，0~t1时，车在AB段运动时的牵引力为
（2）因为
所以汽车在BC段克服重力做功为
而物体重力势能表达式为
以AB为水平面，所以AB处h=0，所以汽车在AB段时的重力势必能为EAB=0，CD处高度为h，所以汽车在CD段时的重力势能为
故汽车重力势能的增加量为
则有
即汽车在BC段克服重力所做的功与重力势能的增加量相等。
答：（1）汽车在AB段行驶时受到的牵引力为750N；
（2）见解析。
26．（1）4m/s；（2）见解析；（3）6m/s
【详解】解：（1）如果不考虑空气阻力，机械能守恒，即最高点的重力势能等于B点的动能
则小球摆动到最低点时的速度大小
（2）小球到达C点时开始受到弹力的作用，弹力小于重力，小球继续向下做加速运动；弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，小球的机械能转化为弹性势能和小球的动能；到达D点时的速度最大，小球的动能最大；继续向下运动到E点，弹簧的弹性势能变大，是小球的机械能转化为弹簧的弹性势能。
（3）弹簧足够长，劲度系数k=20N/m，当重力等于弹力时速度最大，则弹簧的伸长量为
整个系统的机械能守恒，D点时
代入数据得
解得v=6m/s。
答：（1）小球到达B点的速度大小为4m/s；
（2）从C到D的过程中重力势能转化为动能和弹性势能；从D到E的过程中，机械能转化为弹性势能；
（3）小球的最大速度为6m/s。
27． 不变 1500
【详解】（1）[1]机械能包括物体的动能和势能，其影响因素有物体的质量、速度和高度，该机器人以的速度运行30m将菜送到运动员桌前，此时机器人的速度、高度、质量都不变，因而机器人的机械能不变。
（2）[2]完成本次送菜，牵引力做功
