【分析】
我们首先明确解题思路：第一步先回忆机械能的构成，机械能是动能与重力势能的总和；第二步梳理两个能量的影响因素：动能由质量和速度共同决定，重力势能由质量和高度共同决定。题目中无人机喷洒农药时总质量持续减小，且所有选项的无人机都保持匀速飞行，速度不变，因此动能一定会随质量减小而减小。要让总机械能保持不变，就需要重力势能增大，且重力势能的增大量恰好抵消动能的减小量。重力势能的表达式为$E_p=mgh$，在质量m不断减小的前提下，只有飞行高度h持续升高，才有可能让重力势能上升，补足动能的减少量，最终总机械能不变，接下来逐一比对选项的运动状态即可得到答案。
【解析】
我们对四个选项逐一分析：
1. 选项A：水平向前匀速飞行
无人机速度不变、飞行高度不变，总质量随农药减少不断减小，因此动能减小，重力势能也随质量减小而减小，总机械能一定减小，不符合要求。
2. 选项B：竖直向下匀速飞行
无人机速度不变，飞行高度持续降低，总质量不断减小，因此动能减小，重力势能同时受质量减小、高度降低两个因素影响进一步减小，总机械能一定减小，不符合要求。
3. 选项C：斜向上匀速飞行
无人机速度不变，动能随总质量减小而减小，但飞行高度不断升高，重力势能$E_p=mgh$中，虽然质量m减小，但高度h持续增大，完全有可能重力势能的增加量恰好等于动能的减少量，让总机械能保持不变，符合题意。
4. 选项D：斜向下匀速飞行
无人机速度不变，飞行高度持续降低，总质量不断减小，动能减小，重力势能也随质量减小、高度降低持续减小，总机械能一定减小，不符合要求。
综上，答案选C。
【知识点】
机械能组成，动能影响因素，重力势能影响因素
【点评】
本题的易错点是很多同学会忽略无人机喷洒农药时总质量不断减小的前提，默认匀速飞行动能不变，进而错误推导机械能变化规律。解题核心是抓住“质量减小、匀速则动能必然减小”这个关键点，要总机械能不变就必须重力势能增大，也就是飞行高度上升，可快速锁定斜向上飞行的选项。
【难度系数】
0.4

【分析】
我们可以分三步梳理这道题的解题思路：第一步，先分析小球反弹跳起过程的能量来源和去向：弹性小球落地时发生弹性形变储存了弹性势能，反弹时形变恢复，释放的弹性势能会转化为小球向上运动的动能，以及小球升高过程增加的重力势能。第二步，比较1、3位置的机械能：小球弹跳高度越来越低，说明运动全程要不断克服空气阻力、摩擦做功，机械能持续损耗，总机械能不断减小，1位置的时刻早于3位置，还没有经过后续更多的能量损耗，因此1位置总机械能更大。第三步，比较两处的动能：1和3高度相同，小球质量不变，所以两处重力势能相等，根据机械能=动能+重力势能，重力势能相等时，机械能更大的位置对应的动能也更大。
【解析】
1. 小球反弹跳起的过程中，落地形变储存的弹性势能释放，转化为小球的重力势能和动能，支撑小球向上运动。
2. 小球弹跳高度逐渐降低，说明运动过程中机械能不断克服阻力做功发生损耗，总机械能持续减小。1位置出现时间更早，能量损耗更少，因此1位置的机械能大于3位置的机械能。
3. 1、3位置高度相同，小球质量不变，因此两处小球的重力势能完全相等。结合机械能=动能+重力势能的关系，重力势能相等时，机械能更大的1位置，小球的动能也大于3位置的动能。
【答案】
弹性势 重力势 动 大于 大于
【知识点】
机械能转化，动能势能影响因素，机械能损耗
【点评】
本题结合生活中小球弹跳的常见场景考察机械能相关基础概念，易错点是容易忽略非理想场景下机械能不断损耗的特点，误以为高度相同机械能就相等，需要明确有阻力做功时总机械能持续减小，再结合重力势能的影响因素即可推导动能的大小关系。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们可以按照能量的判断逻辑逐步思考：首先明确动能、势能的大小分别由什么因素决定，再结合探测器从近火点向远火点运动的过程特征分析：第一，探测器的质量始终不变，从近火点往远火点运动时，需要克服火星的引力做功，运动速度会逐渐减小，对应动能的变化就可以推导出来；第二，这个过程中探测器和火星的距离不断增大，对应引力势能就会随之变化；最后结合题干给出的“不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化”的条件，判断机械能的总量是否发生变化，就能得到全部结果。
【解析】
1. 动能大小由质量和速度决定：探测器质量不变，由近火点向远火点运动时速度不断减小，因此动能变小。
2. 引力势能大小由质量和相对中心天体的距离决定：探测器质量不变，由近火点向远火点运动时和火星的距离不断增大，因此势能变大。
3. 由于不考虑空气阻力，不存在能量损耗，只有动能和势能之间的相互转化，因此机械能的总量保持不变。
【答案】
变小 变大 不变
【知识点】
动能的影响因素
势能的影响因素
机械能守恒
【点评】
本题是机械能转化规律在天体椭圆轨道场景下的基础应用题，核心考察对机械能守恒条件的理解，解题时不需要被天体运动的场景迷惑，牢牢抓住动能、势能的决定因素，结合题干给出的无能量损耗的条件即可顺利推导，属于能量转化模块的常规基础考点。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先思考小球下滑过程的能量变化：小球从A点静止滑下时，质量不变，高度不断降低，重力势能减小，同时速度不断增大，动能增大，因此可以判断能量的转化方向。接下来分析离开B点后的轨迹：由于轨道光滑且不计空气阻力，小球的机械能总量保持不变，初始机械能等于A点的重力势能（A点初速度为0，动能为0）。我们逐个排查四个轨迹：轨迹a最高点比A点还高，总机械能超过初始值，不可能；轨迹b最高点和A点等高，但小球在最高点仍有水平方向的速度，动能不为零，总机械能就会大于初始机械能，不符合守恒；轨迹d小球刚离开B点就向下运动，不符合小球从B点斜向上飞出的运动趋势；只有轨迹c最高点低于A点，最高点处小球仍有水平动能，总机械能和初始值相等，符合规律。
【解析】
1. 小球从A点由静止开始自由滑下，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此该过程重力势能转化为动能。
2. 轨道AOB光滑，且不计空气阻力，小球运动全过程机械能守恒，小球在A点静止，初始机械能等于A点的重力势能：
轨迹a：最高点高度高于A点高度，对应重力势能大于A点重力势能，总机械能大于初始机械能，不符合守恒规律，错误；
轨迹b：最高点高度等于A点高度，小球在该最高点仍具有水平方向的速度，动能不为零，总机械能大于A点初始机械能，不符合守恒规律，错误；
轨迹d：小球离开B点后直接向下运动，不符合小球从B点斜向上飞出的惯性运动趋势，错误；
轨迹c：最高点高度低于A点高度，最高点处小球仍保留水平方向的动能，总机械能等于A点的初始重力势能，符合机械能守恒规律，是最符合实际的轨迹。
【答案】重力势；动；c
【知识点】机械能转化，机械能守恒，斜抛运动
【点评】本题是典型易错题，很多同学会忽略斜抛运动的最高点仍有水平方向的动能，误选轨迹b。解题时要注意区分斜抛和竖直上抛的最高点动能差异，结合机械能守恒的条件，明确总机械能始终等于初始A点的重力势能，即可快速排除错误轨迹。
【难度系数】0.6

【分析】
我们一步步梳理解题思路：
1. 第一问判断小球机械能是否守恒：机械能守恒的条件是研究对象只有重力（或系统内对应弹力）做功，本题中小球运动时弹簧的弹力会对小球做功，小球的机械能会和弹簧的弹性势能相互转化，因此小球自身机械能不守恒。
2. 第二问找动能最小的时刻：动能大小和速度直接相关，速度为0时动能最小。对比三个时刻：t₁是小球刚接触弹簧的时刻，小球仍有向下的速度；t₂时刻弹簧弹力达到最大值，说明弹簧压缩量最大，小球到达最低点，瞬时速度为0；t₃时刻弹簧弹力降为0，弹簧恢复原长，小球刚离开弹簧，仍有向上的速度，因此动能最小的是t₂。
3. 第三问分析t₂~t₃阶段的动能变化：这段时间弹簧从压缩量最大逐渐恢复到原长，小球从最低点向上运动：初始阶段弹簧弹力大于小球重力，合力向上，小球加速，动能增大；当弹力减小到等于重力时，小球速度达到最大值；之后弹力小于重力，合力向下，小球减速，动能减小，因此动能先增大后减小。
【解析】
（1）整个运动过程中，弹簧弹力持续对小球做功，小球的机械能与弹簧的弹性势能不断发生转化，不满足只有重力做功的机械能守恒条件，因此小球的机械能不守恒。
（2）小球质量不变，动能由速度大小决定，速度为零时动能最小。t₂时刻弹簧弹力最大，对应弹簧压缩到最短，小球运动到最低点，瞬时速度为零，此时动能最小。
（3）在t₂~t₃时间段内，弹簧弹力从最大值逐渐减小至0，小球从最低点向上运动：一开始弹力大于重力，小球做加速运动，动能增大；当弹力等于重力时小球速度达到峰值，之后弹力小于重力，小球做减速运动，动能减小，因此小球的动能先增大后减小。
【答案】
(1) 不守恒 (2) $t_{2}$ (3) 先增大后减小
【知识点】
机械能守恒条件，动能的影响因素，受力与运动状态关系
【点评】
本题结合F-t图像分析小球和弹簧相互作用的完整过程，核心是对运动阶段做分段受力分析，易错点是容易忽略小球从最低点向上运动的初始阶段弹力大于重力、小球先加速的过程，需要理清弹力和重力的大小变化对运动状态的影响。
【难度系数】
0.7