2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 第六节 能量的转化与守恒练习 粤教版必修2.doc

第六节 能量的转化与守恒A级抓基础1我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来其原因是()A这违反了能量守恒定律B在任何条件下内能都不可能转化为机械能，只有机械能才会转化为内能C机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D以上说法均不正确解析：机械能和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现因为各种有关热的物理过程都具有方向性，所以内能不可能全部转化成机械能，同时不引起其他变化答案：C2(多选)下面关于能量的转移和转化说法中正确的是()A节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是内能转化为机械能的过程B将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程C冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程D在炉子上放一壶水，将水加热到50是机械能转化为内能的过程解析：节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是内能转化为机械能的过程，选项A正确将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程，选项B正确冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为内能的过程，选项C错误在炉子上放一壶水，将水加热到50 是内能的转移过程，选项D错误答案：AB3(多选)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff恒定对于小球从抛出到上升至最高处的过程，下列说法正确的是()A小球的动能减少了mgHB小球的机械能减少了FfHC小球的重力势能增加了mgHD小球的加速度大于重力加速度g解析：由动能定理可知，小球动能的减少量等于合外力做的功，即Ek(mgFf)H，故A错误；小球机械能的减少量等于克服重力以外的力做的功，即等于克服空气阻力做的功WFfH，故机械能减少FfH，选项B正确；小球上升的最大高度为H，则重力势能增加mgH，C正确；根据牛顿第二定律：mgFfma，得agg，故D正确答案：BCD4.如图所示，当小孩沿粗糙滑梯加速滑下时其能量的变化情况是()A重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变C重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加D重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变解析：由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错误；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确答案：B5质量为0.4 kg的塑料球，从离桌面高0.5 m处自由落下，与桌面碰撞后获得2 m/s的速度，则碰撞时损失的机械能为(g取10 m/s2)()A0.8 JB1.2 JC2.0 J D2.5 J解析：根据机械能守恒定律得，小球碰地前的动能Ek1mgh0.4100.5 J2 J，碰地后反弹的动能Ek2mv20.44 J0.8 J由能量守恒定律可知，损失的机械能EEk1Ek21.2 J，故B正确，A、C、D错误答案：BB级提能力6(多选)在体育比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A他的动能减少了FhmghB他的重力势能增加了mghC他的机械能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了Fh解析：由动能定理，得mghFhEk，故动能减少了Fhmgh，A选项正确；他的重力势能减少了mgh，B选项错误；他的机械能减少了EFh，C选项错误，D选项正确答案：AD7.(多选)如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量解析：物体上升时受到重力、拉力和阻力，根据动能定理，有WFmghW阻mv2，即力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量，变形得WFW阻mv2mgh，即力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量，故A、C正确重力势能的增加量等于木箱克服重力做的功，故B正确由WFW阻mv2mgh知，力F所做功减去克服阻力所做的功等于机械能的增量，故D错误答案：ABC8.(多选)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是() A电动机多做的功为mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C电动机增加的功率为mgvD传送带克服摩擦力做功为mv2解析：由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，所以A项错；根据动能定理，对物体列方程，Wfmv2，所以B项正确；因为电动机增加的功率Pmgv，C项正确；因为传送带与物体共速之前，传送带的路程是物体路程的2倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误答案：BC9.(多选)如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中以下结论正确的是()A物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(lx)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC物块克服摩擦力所做的功为Ff(lx)D物块和小车增加的机械能为Fx解析：对物块分析，物块的位移为lx，根据动能定理，得(FFf)(lx)mv20，知物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(lx)，故A正确对小车分析，小车的位移为x，根据动能定理，得FfxMv20，知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffx，故B正确物块与小车增加的内能QFfx相对Ffl，故C错误根据能量守恒，得外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有F(lx)EQ，所以EF(lx)Ffl，故D错误答案：AB10一质量m0.6 kg的物体以v020 m/s的初速度从倾角30的斜坡底端沿斜坡向上运动当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了Ek18 J，机械能减少了E3 J不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物体向上运动时加速度的大小(2)物体返回斜坡底端时的动能解析：(1)设物体运动过程中所受的摩擦力为f，向上运动的加速度的大小为a，由牛顿第二定律可知a，设物体的动能减少Ek时，在斜坡上运动的距离为s，由功能关系可知，Ek(mgsin f)s，Efs.联立上式，并代入数据可得a6 m/s2.(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为sm，由运动学规律可得sm，设物体返回斜坡底端时的动能为Ek，由动能定理得Ek(mgsin f)sm，联立以上各式，代入数据可得Ek80 J.答案：(1)6 m/s2(2)80 J