2014能量守恒定律精彩试题及完整解析汇报问题详解

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11.1能量的守恒定律练习及解析

11.1能量的守恒定律练习及解析

2016年01月01日初中物理组卷11.1能量的守恒定律练习及解析一.选择题(共12小题)1.(2014•岳阳)根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年2.(2014秋•大石桥市期末)有关能量守恒定律,下列说法中不正确的是( )A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减3.(2014秋•伍家岗区期末)根据能量守恒定律,下列说法正确的是( )A.只要科技足够先进,不需要外界能量的永动机是可以制成的B.我们消耗了电能,电能就转化为其它能量了C.能量是守恒的,世界不会有能源危机D.在热传递中能量从低温物体转移到高温物体4.(2014秋•涿州市校级月考)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )A.随着科技的发展,永动机是可能制成的B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生5.(2014秋•浉河区校级月考)“永动机”至今没有创造成功,其原因是( )A.科学技术还不够先进B.机器不能对外输出能量C.违背了能量守恒定律D.机器只能转移能量,不能转化能量6.(2013•中宁县校级模拟)能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,化学能转化为电能的是( )A.用电灯照明 B.光合作用C.用干电池作电源供电 D.天然气的燃烧7.(2015秋•陕西校级月考)下列过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同的是( )A.钻木取火 B.锤打铁丝 C.搓手取暖 D.燃放鞭炮8.(2013•泉州)下列关于能量转化的叙述中,正确的是( )A.电动机将机械能转化为电能 B.发电机将电能转化为机械能C.汽油机将机械能转化为内能 D.干电池将化学能转化为电能9.(2013秋•大石桥市校级期末)下列对能量转化的描述正确的是( )A.蓄电池充电:电能﹣﹣化学能B.发电机工作:电能﹣一机械能C.萤火虫发光:生物质能﹣一光能D.内燃机工作:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能10.(2014春•川汇区校级期中)下列现象中,属于电能转化为化学能的是( )A.电灯发光 B.植物的光合作用C.给蓄电池充电 D.电动机工作11.(2014秋•长春期末)下列现象中,将化学能转化为内能的是( )A.电灯发光 B.水力发电C.用热水袋取暖 D.用酒精灯给水加热12.(2005•赤峰)一辆汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,从能的转化来看,它是( )A.动能不变 B.机械能不变C.动能转化为势能 D.动能转化为内能二.填空题(共6小题)13.(2015秋•永德县校级期中)大量事实表明能量既不会凭空 ,也不会凭空产生,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能最守恒定律.能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一.大到天体、小到原子核.无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.14.(2014•邵阳)如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机 (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去.15.(2013秋•沁阳市校级月考)冰块沿地面滑动,往往会逐渐融化,在这一过程中是 能转化为 能,但能量的总量 .16.(2011•广陵区校级二模)如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 能,散失到空气中,但能量的总量 ;(填“增加、减少或不变“)17.(2014春•樊城区校级月考)指出下列现象中能量的转化和转移情况.(1)植物光合作用: 能转化为 能.(2)燃料燃烧: 能转化为 能.18.(2014秋•双江县期中)在一定条例下,各种形式的能都可以相互转化,指出下列例中能量如何转化.(1)木柴燃烧发热: (2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动: (3)给太阳能电池充电: .三.解答题(共4小题)19.(2013秋•靖江市校级月考)如图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动.请回答:(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: ;(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低.产生此现象的原因是: .(3)小球从A点摆到O'的过程跟滚摆从 到 的过程能量转化一致.(填“上”或“下”)(4)b图中的滚摆上升时正在由 能向 能转化.20.(2013秋•无锡期中)填写能量名称:(1)流动的河水具有 ;(2)静止在高山的大石具有 ;(3)狂风、海啸、大浪具有较大的 ;(4)压弯的跳板、拉开的弓具有 ;(5)压缩引火是利用 能转化为 能;(6)热机是利用 能转化为 能.21.(2013秋•秦安县校级期中)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.请问:(1)太阳能热水器在工作时其能量如何转化?(2)若该热水器的水箱内装有160kg水,经阳光照射后,水温由20℃升高到70℃,水吸收的热量是多少焦?[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)].22.图甲是小明从家到学校的一条水平公路,爱动脑筋的他做了这样的设想:要是从家到学校的路上挖成一个“V”字形,如图乙所示,那么只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用蹬脚踏板,等车停下来就可以到达学校了.请你根据所学的物理知识解释:(1)在他设想的过程中机械能如何转化?(2)他的设想在现实中为什么不能实现?请写出一条让这个设想实现的方法.2016年01月01日初中物理组卷11.1能量的守恒定律练习及解析参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.(2014•岳阳)根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年【考点】能量守恒定律.【专题】功和能综合题.【分析】能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的.【解答】解:A、子弹射穿木板的情景,子弹高速运动,说明子弹具有动能,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故A错误;B、在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故B错误;C、两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于具有动能,会继续冲上右斜面,故C正确;D、机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能,几天就会消耗完毕,不会默默地走了几十年,故D错误.故选C.【点评】熟知能量守恒定律,并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键.2.(2014秋•大石桥市期末)有关能量守恒定律,下列说法中不正确的是( )A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减【考点】能量守恒定律.【专题】分子热运动、内能;机械能及其转化.【分析】能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.【解答】解:A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故错误;B、能量守恒定律既适用能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故错误;C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故错误;D、据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故正确;故选ABC.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.3.(2014秋•伍家岗区期末)根据能量守恒定律,下列说法正确的是( )A.只要科技足够先进,不需要外界能量的永动机是可以制成的B.我们消耗了电能,电能就转化为其它能量了C.能量是守恒的,世界不会有能源危机D.在热传递中能量从低温物体转移到高温物体【考点】能量守恒定律.【专题】功、功率、机械效率.【分析】(1)永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的;(2)电能可以转化为其他形式能;(3)能量可以相互转化或转移,但转化后的能源不一定能被利用;(4)在热传递中能量从高温物体转移到低温物体.【解答】解:A.永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.故A错误.B.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,电能转化为其他形式的能量也是如此,不会消失,故B正确.C.能量在使用中发生转化和转移,总量是不会变化的,但能源不是取之不尽用之不竭,也会发生危机,故C错误;D.热传递过程中能量从高温物体转移到低温物体,故D错误.故选B.【点评】该题考查能量的转化与守恒属于简单的题目,依据能量的转化与守恒的内容,可直接对各选项进行判定.4.(2014秋•涿州市校级月考)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )A.随着科技的发展,永动机是可能制成的B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生【考点】能量守恒定律.【专题】机械能及其转化.【分析】永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,根据这一点可以做出判定.【解答】解:A.永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.故A错误.B.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,光能转化为其他形式的能量也是如此,不会消失,故B错误.C.既要马儿跑,就要为马儿补充能量,故C正确.D.“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式,能量是不能凭空产生,故D错误.故选:C【点评】该题考查能量的转化与守恒和热力学第二定律,属于简单的题目,依据热力学第二定律和能量的转化与守恒的内容,可直接对各选项进行判定.5.(2014秋•浉河区校级月考)“永动机”至今没有创造成功,其原因是( )A.科学技术还不够先进B.机器不能对外输出能量C.违背了能量守恒定律D.机器只能转移能量,不能转化能量【考点】能量守恒定律.【专题】机械能及其转化.【分析】第一类永动机:不消耗能量而能永远对外做功的机器,可以无中生有产生出能量.这种永动机违背了热力学第一定律﹣﹣能量守恒定律,但可以无视第二定律,因为有个未知的能量源不停地产生能量差.第二类永动机:在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器,它违反了热力学第二定律,可以将系统内渐趋平衡的能量差,重新拉开.如果拉开前和拉开后的总能量是一致的,那就没有违背热力学第一定律,但相对的,这样的永动机违背了第二定律,故称为“第二类永动机”.【解答】解:第一类永动机制不成,是因为它违反能量守恒定律.故选C.【点评】本题比较简单,考查了永动机不可能制成的原因,特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律.6.(2013•中宁县校级模拟)能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,化学能转化为电能的是( )A.用电灯照明 B.光合作用C.用干电池作电源供电 D.天然气的燃烧【考点】能量守恒定律.【专题】能源的利用与发展.【分析】化学变化中一定伴随能量的变化,化学能转换为电能发生的变化应该是由化学反应产生的能量转换为电能.【解答】解:A、电灯照明是电能转换为光能;B、光合作用是太阳能转化为化学能;C、用干电池作电源是化学能转换为电能;D、天然气的燃烧是化学能转化为热能.故选C.【点评】此题涉及到能量的转化问题,是对常见的能量转化的判断分析.7.(2015秋•陕西校级月考)下列过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同的是( )A.钻木取火 B.锤打铁丝 C.搓手取暖 D.燃放鞭炮【考点】内燃机的四个冲程.【专题】比热容、热机、热值.【分析】内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程.其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能.【解答】解:做功冲程是将内能转化为机械能;A、钻木取火是对物体做功,内能增大,将机械能转化为内能;不符合题意;B、锤打铁丝是将机械能转化为内能的过程;不符合题意;C、搓手取暖是克服摩擦做功,将机械能转化为内能;不符合题意;D、燃放鞭炮是先将化学能转化为内能,又将内能转化为了机械能;符合题意.故选D.【点评】此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况以及能量转化问题,属于常见题型.8.(2013•泉州)下列关于能量转化的叙述中,正确的是( )A.电动机将机械能转化为电能 B.发电机将电能转化为机械能C.汽油机将机械能转化为内能 D.干电池将化学能转化为电能【考点】能量转化的现象.【专题】应用题.【分析】在电动机、发电机、内燃机、干电池中都会发生能量的转化,明确它们的原理,才能正确判断对其能量转化的描述是否符合实际.【解答】解:A、电动机是将电能转化为机械能的装置,故说法错误;B、发电机是将机械能转化为电能的装置,故说法错误;C、汽油机是将内能转化为机械能的装置,故说法错误;D、干电池工作时,内部发生化学变化,释放出电能,故说法正确.故选D.【点评】掌握不同装置的能量转化应从其原理入手进行理解,切忌不要死记硬背.9.(2013秋•大石桥市校级期末)下列对能量转化的描述正确的是( )A.蓄电池充电:电能﹣﹣化学能B.发电机工作:电能﹣一机械能C.萤火虫发光:生物质能﹣一光能D.内燃机工作:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能【考点】能量的相互转化.【专题】机械能及其转化.【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.【解答】解:A、给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A正确;B、发电机工作:机械能一电能,故B不正确;C、萤火虫发光:生物质能一光能,故C正确;D、内燃机工作时,燃料的化学能转化为内能,内能转化为机械能,故D正确.故选ACD.【点评】本题通过四个实例考查了能量的转化,在做这类题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量.能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳.10.(2014春•川汇区校级期中)下列现象中,属于电能转化为化学能的是( )A.电灯发光 B.植物的光合作用C.给蓄电池充电 D.电动机工作【考点】能量的相互转化.【专题】应用题;其他综合题.【分析】此题涉及物质的变化问题的判断,正确判断四个选项的物质变化,判断依据:有没有其他物质生成、以及能量的放出或吸收.【解答】解:A、电灯发光属于电能转化为光能和内能,故A不符合题意;B、植物的光合作用属于光能转化为化学能,故B不符合题意;C、给蓄电池充电属于电能转化为化学能,故C符合题意;D、电动机工作属于电能转化为机械能,故D不符合题意.故选C.【点评】本题考查能量转化的有关问题,解题时一定要认真分析,相对比较简单.11.(2014秋•长春期末)下列现象中,将化学能转化为内能的是( )A.电灯发光 B.水力发电C.用热水袋取暖 D.用酒精灯给水加热【考点】能量的相互转化.【专题】功和能综合题.【分析】明确选项所描述的现象中所消耗的能量与最终获得的能量,即可做出判断.【解答】解:A、电灯发光的过程中,将电能转化为光能与内能,故A 不合题意;B、水力发电,将水中的机械能转化为电能,故B不合题意;C、用热水袋取暖是热传递的过程,不存在能量的转化,故C不合题意;D、用酒精灯给水加热,消耗了酒精的化学能,最终转化为水的内能,故D符合题意.故选D.【点评】解答此类问题的关键是通过分析实例得出消耗的和获得的能量是什么,消耗的转化为获得的.12.(2005•赤峰)一辆汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,从能的转化来看,它是( )A.动能不变 B.机械能不变C.动能转化为势能 D.动能转化为内能【考点】能量转化的现象.【分析】汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,是由于汽车有动能,动能用来克服摩擦做功.从能的转化来看,它是动能转化为内能.【解答】解:A、动能不变,汽车会受到地面的摩擦,速度变小,动能变小,故不符合题意;B、机械能不变,汽车克服摩擦做功,机械能变小,故不符合题意;C、动能转化为势能,汽车的相对高度没有发生改变,没有转化为势能,故不符合题意;D、动能转化为内能,动能用来克服摩擦做功,符合题意;故选D.【点评】考查了能量转化的知识点,要熟练掌握能量的相互转化.二.填空题(共6小题)13.(2015秋•永德县校级期中)大量事实表明能量既不会凭空 消失 ,也不会凭空产生,它只会从一种形式 转化 为其他形式,或者从一个物体 转移 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能最守恒定律.能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一.大到天体、小到原子核.无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.【考点】能量守恒定律.【专题】应用题;定性思想;功和能综合题.【分析】了解能量守恒定律的内容,知道能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一可顺利解答.【解答】解:由能量守恒定律的内容可知,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律.故答案为:消失;转化;转移.【点评】本题主要考查了对能量守恒定律的认识,属基础知识的考查,解答时注意用词的准确性.14.(2014•邵阳)如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机 不能够 (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去.【考点】能量守恒定律.【专题】能源的利用与发展.【分析】在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成为无用的能量,所以抽水机的机械能会逐渐减小.【解答】解:他设想的机械装置不可能实现,因为抽水机在此过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,所以机械能总量不守恒,他设想的机械装置不能实现.故答案为:不能够.【点评】解答本题需要清楚,机械能和电能之间的转化并不是100%的转化,在转化的过程中总是会有部分能量的损失.15.(2013秋•沁阳市校级月考)冰块沿地面滑动,往往会逐渐融化,在这一过程中是 机械 能转化为 内 能,但能量的总量 不变 .【考点】能量守恒定律.【专题】应用题;能源的利用与发展.【分析】能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.【解答】解:冰块沿地面滑动,由于摩擦力的作用,一部分机械能转化为内能,而使得冰会融化,在该过程中,能量的总量是不变的.故答案为:机械;内;不变.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.16.(2011•广陵区校级二模)如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 内 能,散失到空气中,但能量的总量 不变 ;(填“增加、减少或不变“)【考点】能量守恒定律.【专题】应用题.【分析】(1)能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.(2)由于空气阻力的作用,滚摆在运动过程中,不计动能和重力势能可以发生相互转化,且还有一部分机械能转化为内能.【解答】解:当滚摆在滚动时,由于滚摆克服空气阻力做功,使得一部分机械能转化为内能,所以滚摆每次上升的高度都会小于原来的高度,据能量的转化和守恒定律可知,在该过程中,能的总量是保持不变的.故答案为:内;不变.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.17.(2014春•樊城区校级月考)指出下列现象中能量的转化和转移情况.(1)植物光合作用: 光 能转化为 化学 能.(2)燃料燃烧: 化学 能转化为 内 能.【考点】能量的相互转化.【专题】功和能综合题.【分析】(1)光合作用则是把接收到的光能转化为化学能贮存起来;(2)燃料燃烧时内能增加,是化学能转化过来的.【解答】解:(1)植物可以通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存起来;(2)燃料的燃烧是一种化学变化,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能.故答案为:(1)光;化学;(2)化学;内.【点评】本题考查太阳能向其他能量的转化过程,以及燃料的燃烧和能量的转化的知识点,相对比较简单,属于基础题.18.(2014秋•双江县期中)在一定条例下,各种形式的能都可以相互转化,指出下列例中能量如何转化.(1)木柴燃烧发热: 化学能转化为内能 (2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动: 内能转化为机械能 (3)给太阳能电池充电: 太阳能转化为电能 .【考点】能量的相互转化.【专题】能源的利用与发展.【分析】燃料燃烧时,将化学能转化为内能;当水沸腾时,热的水蒸气会推动壶盖跳动,将内能转化为机械能;太阳能电池板充电将太阳能转化为电能.【解答】解:(1)木柴燃烧发热,将化学能转化为内能;(2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;(3)给太阳能电池充电,将太阳能转化为电能.故答案为:(1)化学能转化为内能;(2)内能转化为机械能;(3)太阳能转化为电能.【点评】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳.三.解答题(共4小题)19.(2013秋•靖江市校级月考)如图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动.请回答:(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: 动能和势能可以相互转化 ;(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低.产生此现象的原因是: 存在摩擦阻力,机械能减小 .(3)小球从A点摆到O'的过程跟滚摆从 上 到 下 的过程能量转化一致.(填“上”或“下”)(4)b图中的滚摆上升时正在由 动 能向 重力势 能转化.。

【全程复习】2014届高考物理第一轮复习方略 5.4功能关系 能量守恒定律A课时提能演练(含解析) 新人教版-推

【全程复习】2014届高考物理第一轮复习方略 5.4功能关系  能量守恒定律A课时提能演练(含解析) 新人教版-推

vt R
B. <h x
D.无法确定
R
1
心.如图所示,假设质量为 m 的运动员,在起跑时前进的距离 x 内,重心升高量为 h,获得 的速度为 v,阻力做功为 W 阻,则在此过程中( )
A.运动员的机械能增加了 1 mv2 2
B.运动员的机械能增加了 1 mv2 mgh 2
C.运动员的重力做功为 W 重=mgh
要注明单位)
9.(14 分)当今流行一种“蹦极”运动,如图所示,距河面 45 m 高的桥上 A 点系弹
性绳,另一端 B 点系住重 50 kg 男孩的脚,弹性绳原长 AB 为 15 m,设男孩从桥面
自由下坠直至紧靠水面的 C 点,末速度为 0.假定整个过程中,弹性绳遵循胡克定
律,绳的质量、空气阻力忽略不计,男孩视为质点.弹性势能可用公式:
4.2010 年广州亚运会上,刘翔重归赛场,以打破亚运记录的方式夺得 110 米跨栏的冠军.
他采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

高三物理热力学定律与能量守恒试题答案及解析

高三物理热力学定律与能量守恒试题答案及解析

高三物理热力学定律与能量守恒试题答案及解析1.一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是A.A →B温度升高,体积减小 B.B →C体积不变,压强增大C.C →D分子平均动能减小 D.D状态比A状态分子密度小【答案】D【解析】由和题目中的图可知:A →B压强不变,温度升高,体积增大,A错;B →C体积不变,温度减少,压强减少,B错;C →D温度不变,分子平均动能不变,C错;D状态比A 状态体积大,分子密度小,D对,所以本题选择D。

【考点】理想气体2.一质点竖直向上运动,运动过程中质点的机械能与高度的关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为水平线,h1~h2过程的图线为倾斜直线.根据该图象,下列判断正确的是A.质点在0~h1过程中除重力外不受其他力的作用B.质点在0~h1过程中动能始终不变C.质点在h1~h2过程中合外力与速度的方向一定相反D.质点在h1~h2过程不可能做匀速直线运动【答案】CD【解析】质点在0~h1过程中,械能E随上升高度h不变,也就是机械能守恒,物体可能不受外力,也可能受外力,但外力做功为零,A错误;质点在0~h1过程中机械能不变,重力势能增加,所以动能减小, B错误;质点在h1~h2过程中械能E随上升高度h均匀减小,所以物体动能减小,即物体做减速运动,所以合外力与速度的方向一定相反, CD正确。

【考点】本题考查了能量守恒定律。

3.下列说法不正确的是()A.物体吸收热量,其温度一定升高B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映C.物体从单一热源吸收的热量不可能全部用于做功D.对一定质量的气体,如果其压强不变而体积增大,那么它的温度一定会升高【答案】ABC【解析】A、物体吸收热量,如果对外做功,物体内能可能不变,温度就不变;错误应选B、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的规则运动;错误应选C、物体从单一热源吸收的热量全部用于做功是可能的,但会引起其它变化;错误应选D、根据理想气体状态方程可知,对一定质量的气体,如果其压强不变而体积增大,那么它的温度一定会升高;正确不选故选ABC【考点】热力学定律、理想气体状态方程点评:牢记热力学第一、第二定律的各种表述,深刻理解它们的含义。

人教版2014年高考物理二轮复习专题:五 能量守恒定律的综合应用(含答案解析)

人教版2014年高考物理二轮复习专题:五 能量守恒定律的综合应用(含答案解析)

专题五 能量守恒定律的综合应用1. 如图所示,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R 的光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍.当B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高.将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( )A. 2RB. 53RC. 43RD. 23R2. (2013·上海八校联考)质量相同的两个物体分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛.已知月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小.若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )A. 物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B. 物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C. 落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等D. 在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等3. (2013·盐城中学)如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OA 水平、OB 竖直.一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P 到B 的运动过程中( )A. 重力做功2mgRB. 机械能减少mgRC. 合外力做功mgRD. 克服摩擦力做功12mgR4. (多选)(2013·宿迁徐州三模)如图所示,弹簧的一端固定在水平面上,另一端与质量为1 kg的小球相连,小球原来处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在小球上,使小球开始向上做匀加速直线运动,经0.2s弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1 m/s.整个过程弹簧始终在弹性限度内,取g=10 m/s2.则( )A. 弹簧的劲度系数为100N/mB. 在00.2s内拉力的最大功率为15WC. 在00.2s内拉力对小球做的功等于1.5JD. 在00.2s内小球和弹簧组成的系统机械能守恒5. (多选)某节能运输系统装置的简化示意图如图所示.小车在轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度地下滑,并压缩弹簧.当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下.卸完货物后随即解锁,小车恰好被弹回到轨道顶端,此后重复上述过程.则下列说法中正确的是 ()A. 小车上滑的加速度大于下滑的加速度B. 小车每次运载货物的质量必须是确定的C. 小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功D. 小车与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能6. 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成图示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos2π3kx⎛⎫+⎪⎝⎭(单位:m),式中k=1 m-1.将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10m/s2,下列说法中正确的是()A. 小环沿金属杆运动过程中,机械能不守恒B. 小环运动到x=π2 m 时的速度大小是5m/s C. 小环运动到x=π2 m 时的速度大小是53 m/s D. 小环运动到x=π2 m 时的速度大小是543 m/s7. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a 是随时间t 变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t 图象如图乙所示. 电梯总质量m=2.0×103kg.忽略一切阻力.重力加速度取g=10m/s 2.甲 乙(1) 求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2.(2) 类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v t 图象求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图乙所示a t 图象,求电梯在第1s 内的速度改变量Δv 1和第2s 末的速率v 2.(3) 求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在011s 时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W.8. (2013·资阳一模)一质量为m=2kg的小滑块从半径R=1.25m的14光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平.a、b两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m,E为C的竖直投影点.取g=10m/s2.(1) 当传送带静止时,滑块恰能在b轮最高点C离开传送带,则B、C两点间的距离是多少?(2) 当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出落到地面D点,已知C、D 两点水平距离为3m.试求:a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能.专题五能量守恒定律的综合应用1. C2. D3. D4. AB5. ABC6. D7. (1) 根据牛顿运动定律F1-mg=ma1,a1=1.0m/s2,代入数据得F1=2.2×104 N.又F2-mg=ma2,a1=-1.0m/s2,代入数据得F2=1.8×104 N.(2) 由面积法有Δv1=12×1×1.0 m/s=0.5m/s,v 2=Δv1+Δv2=0.5 m/s+1.0×1 m/s=1.5m/s.(3) 最大速度vm=0.5 m/s+1.0×9 m/s+0.5 m/s=10 m/s,电梯以最大速率上升时,此时拉力大小等于重力,其做功的功率P=mgvm=2.0×105 W.根据动能定理,在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W=ΔEk =12m2m v=1.0×105J.8. (1) 由题知,滑块从A到B由机械能守恒有mgR=12m2B v,滑块由B到C,由动能定理有-μmgx=12m2C v-12m2B v,滑块恰能在C点离开传送带,有mg=m2Cv r,解得x=10.5m.(2) 设滑块从C点飞出的速度为v'C,a、b两轮转动的角速度为ω,则h=12gt2,xED=v'Ct,ω='Cvr,解得ω=15rad/s.滑块在传送带上加速过程,根据牛顿运动定律及功能关系有对滑块μmg=ma,滑块加速时间t='-C Bv v a,滑块位移x1=vBt+12at2,传送带移动的距离x2=v'Ct,产生的内能Q=μmg(x2-x1),解得Q=1J.。

高中物理 必修2【功能关系 能量守恒定律】典型题(带解析)

高中物理 必修2【功能关系 能量守恒定律】典型题(带解析)

高中物理必修2【功能关系能量守恒定律】典型题1.物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是()A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小C.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能可能增加,可能减少,也可能不变D.三种情况中,物体的机械能均增加解析:选C.无论物体向上加速运动还是向上匀速运动,除重力外,其他外力一定对物体做正功,物体机械能都增加;物体向上减速运动时,除重力外,物体受到的其他外力不确定,故无法确定其机械能的变化,C正确.2.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A.2gh B.4gh 3C.gh D.gh 2解析:选B.小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1,根据动能定理,有mgh-W1=0;小球B下降过程,由动能定理有3mgh-W1=12×3m×v2-0,解得:v=4gh3,故B正确.3.(多选)滑沙是人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g ,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B 的过程中,下列说法正确的是( )A .人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B .人和滑车获得的动能为0.8mghC .整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD .人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh解析:选BC .沿斜面的方向有ma =mg sin 30°-F f ,所以F f =0.1mg ,人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能,故A 错误;人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为E k =(mg sin 30°-F f )h sin 30°=0.8mgh ,故B 正确;整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为ΔE =mgh -E k =mgh -0.8mgh =0.2mgh ,故C 正确;整个下滑过程中克服摩擦力做功等于人和滑车减少的机械能,所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh ,故D 错误.4.(多选)如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面,其减速运动的加速度为34g ,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,则在这个过程中物体( )A .重力势能增加了mghB .机械能损失了12mghC .动能损失了mghD .克服摩擦力做功14mgh解析:选AB .加速度a =34g =mg sin 30°+F f m ,解得摩擦力F f =14mg ;物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,所以重力势能增加了mgh ,故A 项正确;机械能的损失F f x =14mg ·2h=12mgh ,故B 项正确;动能损失量为克服合外力做功的大小ΔE k =F 合外力·x =34mg ·2h =32mgh ,故C 错误;克服摩擦力做功12mgh ,故D 错误.5.以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球,小球上升到最高点之后,又落回到抛出点,假设小球所受空气阻力与速度大小成正比,则小球在运动过程中的机械能E 随离地高度h 变化关系可能正确的是( )解析:选D .根据功能关系得ΔE =F f ·Δh ,得ΔEΔh =F f ,即E -h 图象切线斜率的绝对值等于空气阻力的大小.在上升过程中,速度减小,空气阻力减小,故E -h 图象的斜率减小;下降过程中,速度增大,空气阻力逐渐增大,故E -h 图象的斜率变大;上升过程中平均阻力大于下降过程中的平均阻力,故上升过程中机械能的减小量比下降过程中机械能的减小量大.故图象D 正确,A 、B 、C 错误.6.如图所示,一质量m =2 kg 的长木板静止在水平地面上,某时刻一质量M =1 kg 的小铁块以水平向左的速度v 0=9 m/s 从木板的右端滑上木板.已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取重力加速度g =10 m/s 2,木板足够长,求:(1)铁块相对木板滑动时木板的加速度的大小;(2)铁块与木板摩擦所产生的热量Q 和木板在水平地面上滑行的总路程s . 解析:(1)设铁块在木板上滑动时,木板的加速度为a 2,由牛顿第二定律可得 μ2Mg -μ1(M +m )g =ma 2,解得a 2=0.4×1×10-0.1×3×102m/s 2=0.5 m/s 2.(2)设铁块在木板上滑动时,铁块的加速度为a 1,由牛顿第二定律得 μ2Mg =Ma 1,解得a 1=μ2g =4 m/s 2.设铁块与木板相对静止时的共同速度为v ,所需的时间为t ,则有 v =v 0-a 1t =a 2t , 解得:v =1 m/s ,t =2 s. 铁块相对地面的位移x 1=v 0t -12a 1t 2=9×2 m -12×4×4 m =10 m.木板相对地面的位移x 2=12a 2t 2=12×0.5×4 m =1 m ,铁块与木板的相对位移Δx =x 1-x 2=10 m -1 m =9 m , 则此过程中铁块与木板摩擦所产生的热量 Q =F f Δx =μ2Mg Δx =0.4×1×10×9 J =36 J.设铁块与木板共速后的加速度为a 3,发生的位移为x 3,则有: a 3=μ1g =1 m/s 2,x3=v 2-02a 3=0.5 m. 木板在水平地面上滑行的总路程 s =x 2+x 3=1 m +0.5 m =1.5 m. 答案:(1)0.5 m/s 2 (2)36 J 1.5 m7.如图所示,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平,长度为2R ;bc 是半径为R 的四分之一圆弧,与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a 点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )A .2mgRB .4mgRC .5mgRD .6mgR解析:选C .根据动能定理,小球在b 、c 两点的速度大小相等,设小球离开c 时的速度为v ,则有mg ·2R =12m v 2,v =4gR ,小球离开轨道后的上升时间t =v g =4Rg,小球从离开轨道至到达轨迹最高点的过程中,水平方向上的加速度大小等于g ,水平位移s =12gt 2=12g ⎝⎛⎭⎫4R g 2=2R ,整个过程中小球机械能的增量ΔE =F ·l =mg (2R +R +2R )=5mgR ,C 正确.8.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E p =-GMmr ,其中G 为引力常量,M 为地球质量.该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其做匀速圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1B .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2C .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1 D .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2 解析:选C .卫星绕地球做匀速圆周运动满足G Mm r 2=m v 2r ,动能E k =12m v 2=GMm 2r ,机械能E =E k +E p ,则E =GMm 2r -GMm r =-GMm2r.卫星由半径为R 1的轨道降到半径为R 2的轨道过程中损失的机械能ΔE =E 1-E 2=GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1,即为下降过程中因摩擦而产生的热量,所以选项C 正确.9.如图所示,水平传送带以v =2 m/s 的速率匀速运行,上方漏斗每秒将40 kg 的煤粉竖直放到传送带上,然后一起随传送带匀速运动.如果要使传送带保持原来的速率匀速运行,则电动机应增加的功率为( )A .80 WB .160 WC .400 WD .800 W解析:选B .由功能关系,电动机增加的功率用于使单位时间内落在传送带上的煤粉获得的动能以及煤粉相对传送带滑动过程中产生的热量,所以ΔPt =12m v 2+Q ,传送带做匀速运动,而煤粉相对地面做匀加速运动过程中的平均速度为传送带速度的一半,所以煤粉相对传送带的位移等于相对地面的位移,故Q =f ·Δx =fx =12m v 2,解得ΔP =160 W ,B 项正确.10.如图所示,圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道,它们的下端均固定于容器底部圆心O ,上端固定在容器侧壁.若相同的小球以同样的速率,从点O 沿各轨道同时向上运动.对它们向上运动过程,下列说法正确的是( )A .小球动能相等的位置在同一水平面上B .小球重力势能相等的位置不在同一水平面上C .运动过程中同一时刻,小球处在同一球面上D .当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时,小球的位置不在同一水平面上 解析:选D .小球从底端开始,运动到同一水平面,小球克服重力做的功相同,克服摩擦力做的功不同,动能一定不同,A 项错误.小球的重力势能只与其高度有关,故重力势能相等时,小球一定在同一水平面上,B 项错误.若运动过程中同一时刻,小球处于同一球面上,t =0时,小球位于O 点,即O 为球的最低点;设某直轨道与水平面的夹角为θ,则小球在时间t 0内的位移x 0=v t 0-12(g sin θ+μg cos θ)t 20,由于球的半径R =x 02sin θ与θ有关,故小球在同一时刻一定不在同一球面上,C 项错误.小球运动过程中,摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功,即Q =μmg cos θ·hsin θ=μmgh cot θ,倾角θ不同时高度h 不同,D 项正确.11.一质点在0~15 s 内竖直向上运动,其加速度—时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .质点的机械能不断增加B .在0~5 s 内质点的动能增加C .在10~15 s 内质点的机械能一直增加D .在t =15 s 时质点的机械能大于t =5 s 时质点的机械能解析:选D .由图象可以看出0~5 s 内的加速度等于g ,质点的机械能不变,故A 错误;在0~5 s 内,质点速度向上,加速度方向向下,加速度与速度方向相反,则质点速度减小,则动能减小,故B 错误;在10~15 s 内,质点向上减速的加速度大于g ,说明质点受到了方向向下的外力,做负功,机械能减少,故C 错误;根据牛顿第二定律,5~10 s 内,mg -F =ma ,得:F =2m ,方向向上,做正功,质点机械能增加;10~15 s 内,mg +F =ma ,得F =2m ,方向向下,质点机械能减少;质点一直向上做减速运动,则10~15 s 内的速度小于5~10 s 内的速度,则10~15 s 内的位移s 10~15小于5~10 s 内的位移s 5~10,故Fs 5~10>Fs 10~15,则5~15 s 内质点机械能增加的多,减少的少,故质点在t =15 s 时的机械能大于t =5 s 时的机械能,D 正确.12.在学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家提供了一个游戏.如图所示,将一质量为0.1 kg 的钢球放在O 点,用弹射装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB 运动.BC 段为一段长为L =2.0 m 的粗糙平面,DEFG 为接球槽.圆弧OA 和AB 的半径分别为r =0.2 m 、R =0.4 m ,小球与BC 段的动摩擦因数为μ=0.7,C 点离接球槽的高度为h =1.25 m ,水平距离为x =0.5 m ,接球槽足够大,g 取10 m/s 2.求:(1)要使钢球恰好不脱离圆弧形轨道,钢球在A 点的速度大小; (2)钢球恰好不脱离轨道时,在B 位置对半圆形轨道的压力大小; (3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度v 0至少多大? 解析:(1)要使钢球恰好不脱离轨道,钢球在最高点时, 对钢球分析有mg =m v 2AR ,解得v A =2 m/s.(2)钢球从A 到B 的过程由动能定理得 mg ·2R =12m v 2B -12m v 2A ,在B 点有F N -mg =m v 2BR ,解得F N =6 N ,根据牛顿第三定律,钢球在B 位置对半环形轨道的压力为6 N. (3)从C 到D 钢球做平抛运动,要使钢球恰好能落入槽中, 则x =v C t ,h =12gt 2,解得v C =1 m/s ,假设钢球在A 点的速度恰为v A =2 m/s 时,钢球可运动到C 点,且速度为v C ′,从A 到C 有mg ·2R -μmgL =12m v C ′2-12m v 2A,解得v C ′2<0,故当钢球在A 点的速度恰为v A =2 m/s 时,钢球不可能到达C 点,更不可能入槽,要使钢球最终能落入槽中,需要更大的弹射速度,才能使钢球既不脱离轨道,又能落入槽中.当钢球到达C 点速度为v C 时,v 0有最小值,从O 到C 有mgR -μmgL =12m v 2C -12m v 20, 解得v 0=21 m/s.答案:(1)2 m/s (2)6 N (3)21 m/s。

7.10能量守恒定律与能源课堂例题(含答案)

7.10能量守恒定律与能源课堂例题(含答案)

7.10能量守恒定律与能源课堂例题一.选择题(共7小题)4.(2014春•金台区期末)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并5.(2007•漳州模拟)如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,A.B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置将()6.(2011春•上饶县校级期中)质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后,速度达7.(2014春•盐城期末)竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上,使物体从静止开始运动.当物体升高h时,速度为v.在运动过程中,设阻力恒为f,则()二.填空题(共2小题)8.(2011秋•涪城区校级月考)小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指未态动能减去初态动能)等于,滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于.9.(2014秋•三水区校级期末)水能是可再生能源,可持续地利用它来发电,为人类提供“清洁”的能源,若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),水的落差为h(m),发电的效率为η,则全年发电量为kw•h.[水的密度:ρkg/m3].三.解答题(共5小题)10.如图,一滑块从A点由静止开始沿曲面下滑,滑到B点时,速度恰好为零;如果滑块从B点以速度v沿曲面滑下,返回A点时,速度恰好也为零,则A、B两点的高度差为多少?11.(2014•金凤区校级二模)倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s 飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起.除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略.设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10m/s2)12.(2011秋•青州市期中)如图所示,长度相同的三根均为L的轻杆构成了一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,求:(1)A球到达最低点时,两球速度的大小;(2)从开始下落到A球到达最低点的过程中,杆对A球做的功.13.(2011春•船营区校级期中)如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为μ=.木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当木箱下滑L距离时,轻弹簧被压缩至最短,此时自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.(g取10m/s2)求:(1)木箱不与弹簧接触时,木箱下滑的加速度与上滑的加速度;(2)此过程中弹簧最大的弹性势能.(3)比值为多少.7.10能量守恒定律与能源参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)4.(2014春•金台区期末)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并5.(2007•漳州模拟)如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,A.B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置将()6.(2011春•上饶县校级期中)质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后,速度达7.(2014春•盐城期末)竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上,使物体从静止开始二.填空题(共2小题)8.(2011秋•涪城区校级月考)小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指未态动能减去初态动能)等于A ﹣B+C﹣D,滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于A﹣B﹣D.9.(2014秋•三水区校级期末)水能是可再生能源,可持续地利用它来发电,为人类提供“清洁”的能源,若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),水的落差为h(m),发电的效率为η,则全年发电量为8.76Qρghηkw•h.[水的密度:ρkg/m3].,三.解答题(共5小题)10.如图,一滑块从A点由静止开始沿曲面下滑,滑到B点时,速度恰好为零;如果滑块从B点以速度v沿曲面滑下,返回A点时,速度恰好也为零,则A、B两点的高度差为多少?11.(2014•金凤区校级二模)倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示.一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s 飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起.除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略.设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10m/s2)12.(2011秋•青州市期中)如图所示,长度相同的三根均为L的轻杆构成了一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,求:(1)A球到达最低点时,两球速度的大小;(2)从开始下落到A球到达最低点的过程中,杆对A球做的功.mv=mgl球到达最低点时,两球速度的大小为;球做的功为﹣mgl13.(2011春•船营区校级期中)如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为μ=.木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当木箱下滑L距离时,轻弹簧被压缩至最短,此时自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.(g取10m/s2)求:(1)木箱不与弹簧接触时,木箱下滑的加速度与上滑的加速度;(2)此过程中弹簧最大的弹性势能.(3)比值为多少.第11页(共11页)。

功能关系能量守恒定律(含答案)

功能关系能量守恒定律(含答案)

功能关系能量守恒定律(含答案)专题功能关系能量守恒定律【考情分析】1.知道功是能量转化的量度,掌握重⼒的功、弹⼒的功、合⼒的功与对应的能量转化关系。

2.知道⾃然界中的能量转化,理解能量守恒定律,并能⽤来分析有关问题。

【重点知识梳理】知识点⼀对功能关系的理解及其应⽤1.功能关系(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发⽣了转化。

(2)做功的过程⼀定伴随着能量的转化,⽽且能量的转化必须通过做功来实现。

2.做功对应变化的能量形式(1)合外⼒对物体做的功等于物体的动能的变化。

(2)重⼒做功引起物体重⼒势能的变化。

(3)弹簧弹⼒做功引起弹性势能的变化。

(4)除重⼒和系统内弹⼒以外的⼒做的功等于物体机械能的变化。

知识点⼆能量守恒定律的理解及应⽤1.内容能量既不会凭空产⽣,也不会凭空消失,它只能从⼀种形式转化为另⼀种形式,或者从⼀个物体转移到另⼀个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

2.适⽤范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种⾃然现象中普遍适⽤的⼀条规律。

3.表达式ΔE减=ΔE增,E初=E末。

【典型题分析】⾼频考点⼀对功能关系的理解及其应⽤12【例1】(2019·全国Ⅱ卷)从地⾯竖直向上抛出⼀物体,其机械能E 总等于动能E k 与重⼒势能E p 之和。

取地⾯为重⼒势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地⾯的⾼度h 的变化如图所⽰。

重⼒加速度取10 m/s 2。

由图中数据可得A .物体的质量为2 kgB .h =0时,物体的速率为20 m/sC .h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD .从地⾯⾄h =4 m ,物体的动能减少100 J 【答案】AD【解析】A .E p –h 图像知其斜率为G ,故G =80J4m=20 N ,解得m =2 kg ,故A 正确B .h =0时,E p =0,E k =E 机–E p =100 J–0=100 J ,故212mv =100 J ,解得:v =10 m/s ,故B 错误;C .h =2 m 时,E p =40 J ,E k =E 机–E p =85 J–40 J=45 J ,故C 错误;D .h =0时,E k =E 机–E p =100 J–0=100 J ,h =4 m 时,E k ′=E 机–E p =80 J–80J=0 J ,故E k –E k ′=100 J ,故D 正确。

2014届高考物理全程复习方略(广东版-第一轮)(含详细解析)13.3热力学定律与能量守恒

2014届高考物理全程复习方略(广东版-第一轮)(含详细解析)13.3热力学定律与能量守恒

课时提能演练(三十九)(40分钟 100分)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,每小题只有一个选项符合题意)1.(2012·德州模拟)关于热力学第二定律,下列说法正确的是( )A.热量不能由低温物体传到高温物体B.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化D.以上说法均不对2.(2011·重庆高考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小3.(易错题)恒温环境中有一个盛有高压气体的容器,打开阀门时气体高速喷出,当容器内气体压强恰与大气压强相等时,及时关闭阀门,过较长的一段时间后再次打开阀门,则( )A.容器内气体要喷出来B.容器外气体要吸进去C.容器内气体不会喷出来,容器外气体也不会吸进去D.无法确定4.如图所示,一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,则( )A.气体膨胀对外做功B.气体温度降低C.气体内能增大D.气体密度增大二、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题有两个选项符合题意)5.(2011·大纲版全国卷)关于一定量的气体,下列叙述正确的是( )A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加D.外界对气体做功,气体内能可能减少6.根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )A.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大B.物体的温度为0℃时,物体分子的平均动能为零C.分子势能一定随分子间距离的增大而增大D.给物体加热,物体的内能不一定增加7.(创新题)如图为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好.重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验,下列说法正确的是( )A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别8.(预测题)如图所示,一个与外界绝热的汽缸有一个绝热的活塞,中间有一个固定的导热性能良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态,现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的静止平衡状态,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁之间的摩擦,大气压强保持不变,则( )A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多D.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变9.(易错题)如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体).初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是( )A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时小C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小三、综合题(本大题共2小题,共36分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(2012·东莞模拟)(16分)气体温度计结构如图所示. 玻璃测温泡A 内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm.后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O 点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm.(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76 cmHg)(1)求恒温槽的温度.(2)此过程A内气体内能(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将(填“吸热”或“放热”).11.(创新题)(20分)在如图所示的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6 J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收的热量为9 J.图线AC的反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零.求:(1)从状态A到状态C的过程,该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1.(2)从状态A到状态B的过程,该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2.答案解析1.【解析】选C.热量可以由低温物体传到高温物体,但必须引起其他变化,故A错;根据热力学第二定律的内容可知,C正确;第二类永动机没有违反能量守恒,但违反了热力学第二定律,B错.2.【解析】选A.汽缸内气体膨胀时其向外推动活塞做正功,C、D两项均错;因缸内气体与外界无热交换,根据热力学第一定律可知气体内能减小,故B项错误;忽略气体分子间作用力时,气体的内能就是所有分子的动能之和.密闭气体的状态变化时分子的总数不变,所以气体的内能减小时分子的平均动能减小,答案为A.3.【解题指南】(1)喷气过程对外做功,引起内能和温度的变化.(2)过较长时间后,温度的变化引起压强的变化.(3)再次打开阀门比较内外压强.【解析】选A.第一次打开阀门气体高速喷出时,容器内的气体将会因为膨胀做功且尚未来得及与外界进行热交换而减小内能,考虑到气体的内能主要是气体分子热运动的动能,且其分子的平均动能与温度相关,所以可以判断:第一次打开阀门气体高速喷出,容器内气体温度将有所下降.在压强等于大气压强时关闭阀门,经较长的时间后容器内的压强将会由于从外界吸热而略有增加,因此再次打开阀门后容器内的气体会再次喷出.4.【解析】选A.从A 到B 过程中体积变大,对外做功,密度减小,A正确、D 错误.由pV T=C 可知,T A =T B ,内能不变,故B 、C 错. 5.【解析】选A 、D.由热力学第二定律知吸收的热量不能自发地全部转化为功,但通过其他方法可以全部转化为功,故A 正确;气体体积增大,对外做功,若同时伴随有吸热,其内能不一定减少,B 错误;气体从外界吸热,若同时伴随有对外做功,其内能不一定增加,C 错误;外界对气体做功,同时气体放热,其内能可能减少,D 正确.6.【解析】选A 、D.温度是物体分子平均动能的标志,A 正确;0℃时分子仍有动能,当温度趋近于绝对零度时,分子的平均动能才趋近于零,B 错;因不知分子间距是大于平衡位置还是小于平衡位置,无法判断分子势能的变化特点,C 错;由热力学第一定律ΔU =Q +W 知,改变物体内能的方式有做功和热传递两种,给物体加热,做功情况不明确,可能内能不变,故D 正确.7.【解析】选A 、C.使相同的水升高相同的温度可采用加热和做功两种方法,用这个装置测出叶片对水做的功,即可知道热功当量,A 对.对水做功可使水的内能增大,而与热量无关,B 错,C 对.功是不同形式的能量转化的量度,热量是同种能量(内能)转移的量度,D错.8.【解析】选A、C.当电热丝对气体A加热后,由于气体A的体积不变,气体A没有对外界做功,故内能增加,A正确;气体B做等压变化,但由于温度升高,所以内能增大,B错误;气体A的压强增大,而单位体积内的分子数不变,所以气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多,C正确;气体B的压强不变,但温度升高,体积增大,单位体积内分子数减少,所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少,D错误.【变式备选】某同学觉得一只气球体积比较小,于是他用打气筒给气球继续充气,据有关资料介绍,随着气球体积的增大,气球膜的张力所产生的压强逐渐增大,假设充气过程气球内部气体的温度保持不变,且外界大气压强也不变,则充气气球内部气体( )A.压强增大B.单位体积内分子数增多C.单位体积内分子数减少D.分子的平均动能增大【解析】选A、B.随着气球体积的增大,气球膜的张力所产生的压强逐渐增大,充气气球内部气体的压强增大,故选项A正确;温度不变,分子平均动能不变,压强又增大,所以单位体积内分子数增多,故选项B正确.9.【解析】选C、D.温度相同,则分子的平均动能相同,A错.初始时氢气压强大于氧气压强,松开固定栓后,氢气快速压缩氧气,氧气内能增加,温度升高,同时氢气内能减小,温度降低.因此氢气又从氧气吸热,氧气内能又减小,C、D正确.重新平衡后,两部分气体温度相等,对两部分气体ΔU=W+Q=0,即系统内能不变,温度与开始相同,B 错.故C、D正确.【总结提升】应用能量守恒定律应注意的几个问题1.研究对象的系统性,即研究对象是由几个物体(或几部分)构成的系统.分析题时需理清系统的构成.如本题的氢气、氧气两部分2.转化守恒的过程性,即涉及能量转化守恒肯定对应着一个过程或几个过程.分析时需理清共有几个过程.选取哪个过程更恰当、科学3.务必理清共有几种形式的能,每种能的增减情况如何.分析能的情况可从以下三方面入手:(1)进行受力分析,因为力做功会引起相应能的改变,即运用功能关系.(2)进行运动分析,因为运动情况会反映出某些能的情况,如动能、重力势能、摩擦生热等.(3)结合热力学第一定律分析,特别是涉及内能、热传递、做功时.4.注意守恒方程的书写,明确各种形式的能量如何变化10.【解析】(1)设恒温槽的温度为T2,由题意知T1=273 KA内气体发生等容变化,根据查理定律得p1 T1=p2T2①(4分)p1=p0+p h1 ②(2分)p2=p0+p h2 ③(2分)联立①②③式,代入数据得T2=364 K(或91℃)(2分)(2)温度升高,A内气体内能增大.根据热力学第一定律W+Q=ΔU,W=0,ΔU>0,所以Q>0,即吸热. (6分)答案:(1)364 K(或91℃) (2)增大吸热11.【解析】(1)从状态A到状态C的过程,气体发生等容变化, (2分)该气体对外界做的功W1=0(2分)根据热力学第一定律有ΔU1=W1+Q1(3分)内能的增量ΔU1=Q1=9 J.(3分)(2)从状态A到状态B的过程,体积减小,温度升高 (2分)该气体内能的增量ΔU2=ΔU1=9 J(2分)根据热力学第一定律有ΔU2=W2+Q2 (3分)从外界吸收的热量Q2=ΔU2-W2=3 J. (3分)答案:(1)0 9 J (2)9 J 3 J。

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2014能量守恒定律试题及完整解析答案1、行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。

上述不同现象中所包含的相同物理过程是( )A.重力对物体做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量2、(2013·长春模拟)下面关于摩擦力做功的叙述,正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.滑动摩擦力对物体不一定做负功C.一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,则另一个静摩擦力一定做负功D.一对滑动摩擦力中,一个滑动摩擦力做负功,则另一个滑动摩擦力一定做正功3、如图所示,某人用竖直向上的力缓慢提起长为L、质量为m 的置于地面上的铁链,则在将铁链提起到刚要脱离地面的过程中,提力所做的功为( )A.mgLB.mgLC.mgLD.mgL4、物体在竖直方向上分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。

在这三种情况下物体机械能的变化情况是( )A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减少B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减少C.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能可能增加,可能减少,也可能不变D.三种情况中,物体的机械能均增加5、将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v -t图像如图所示。

以下判断正确的是( )A.前3 s内货物处于超重状态B.最后2 s内货物只受重力作用C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒6、(2013·聊城模拟)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,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,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静止这一过程中,下列说法正确的是( )A.电动机做的功为B.摩擦力对物体做的功为mv2C.传送带克服摩擦力做的功为D.电动机增加的功率为μmgv【总结提升】摩擦力做功的误区分析常见误区分析:(1)误区之一:计算摩擦力做功时,误把物体的长度当成物体对地位移。

解决办法:规范作出物体运动过程的分析示意图,标出物体的受力情况以及运动位移;同时切记力对物体做的功等于该力与物体对地位移的乘积。

(2)误区之二:误把外力做的功当作系统机械能的增量。

解决办法:认真分析系统内各种能量的变化,不能遗漏对任何一种能量改变的分析;同时对能量守恒定律和功能关系要深刻理解,如果系统内除机械能改变之外,无其他能量变化,如内能的增加,则外力(除重力之外)做的功就等于系统机械能的增量。

如果有系统的内力做功情况且之和不为零,系统内有其他形式的能的转化,用能量守恒定律求解。

7、光滑水平地面上叠放着两个物体A和B,如图所示。

水平拉力F作用在物体B上,使A、B两物体从静止出发一起运动。

经过时间t,撤去拉力F,再经过时间t,物体A、B的动能分别设为EA和EB,在运动过程中A、B始终保持相对静止。

以下有几个说法,其中正确的是( )A.EA+EB等于拉力F做的功B.EA+EB小于拉力F做的功C.EA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功D.EA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功8、某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为Ff。

轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作。

一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动。

轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。

(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm。

9、当今流行一种“蹦极”运动,如图所示,在距河面45 m高的桥上A点系弹性绳,另一端B点系住重50 kg男孩的脚,弹性绳原长AB为15 m,设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C点,末速度为0。

假定整个过程中,弹性绳遵循胡克定律,绳的质量、空气阻力忽略不计,男孩视为质点。

弹性势能可用公式Es=计算,式中k为弹性绳的劲度系数,x为弹性绳的形变长度,g=10 m/s2。

则:(1)男孩在最低点时,弹性绳具有的弹性势能为多大?弹性绳的劲度系数又为多大?(2)在整个运动过程中,男孩的最大速度为多少?10、如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v0=的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方.若滑块滑过C 点后从P孔上升又恰能从Q孔落下,求:(1)滑块在B点时对轨道的压力大小;(2)平台转动的角速度ω应满足什么条件?【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)滑块穿过P孔后做竖直上抛运动。

(2)滑块穿过P孔竖直上抛的时间内,平台转动的可能角度。

11、如图1所示,在盛水的一个杯子里有一木块。

开始时木块被一根细绳拴住而完全没入水中,整个装置与外界绝热,断开细绳,则木块将浮到水面上,最后达到平衡,在这一过程中,水、杯子和木块组成的系统()A.内能增大B.内能减小C.内能不变D.条件不足,无法判断图112、一根长为L、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上,其长度的一半悬于桌边,若要将悬着的部分拉回桌面,至少做功()A.mgLB.mgLC.mgL D.mgL13、质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。

分别捏住两绳中点缓慢提起,直至全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为hA、hB,上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。

若()A.hA=hB,则一定有WA=WBB.hA>hB,则可能有WA<WBC.hA<hB,则可能有WA=WBD.hA>hB,则一定有WA>WB14、如图2所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。

开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。

下列有关该过程的分析正确的是()A.B物体的机械能一直减少B.B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和C.B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D.细线的拉力对A做的功等于A物体与弹簧组成的系统机械能的增加量图215、如图3所示,一个质量为m的铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为()A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR图316、如图4所示,BC是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端C与水平直轨道相切。

一个小物块从B点正上方R处的A 点处由静止释放,从B点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑,已知圆弧形轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2。

小物块在水平面上滑动的最大距离是()A.0.1 m B.0.2 mC.0.6 m D.0.8 m图417、如图5所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。

当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。

若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶,经过时间t,前进了距离l,达到最大速度vmax,设此过程中电动机功率恒为额定功率P,受的阻力恒为Ff,则此过程中电动机所做的功为()A.Ffvmaxt B.PtC.Fft D.mvmax2+Ffl-mv02图518、如图6所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g。

在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.运动员获得的动能为mghC.运动员克服摩擦力做功为mghD.下滑过程中系统减少的机械能为mgh图619、如图7所示,质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点,水平面的右端与固定的斜面平滑连接,物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同。

物块与弹簧未连接,开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态。

现从M点由静止释放物块,物块运动到N点时恰好静止,弹簧原长小于MM′。

若物块从M点运动到N点的过程中,物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q,物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E,物块通过的路程为s。

不计转折处的能量损失,下列图象所描述的关系中可能正确的是()图7图820、足够长的粗糙斜面上,用力推着一物体沿斜面向上运动,t =0时撤去推力,0~6 s内速度随时间的变化情况如图9所示,由图象可知()A.0~1 s内重力的平均功率大小与1~6 s内重力平均功率大小之比为5∶1B.0~1 s内摩擦力的平均功率大小与1~6 s内摩擦力平均功率大小之比为1∶1C.0~1 s内位移大小与1~6 s内位移大小之比为1∶5 D.0~1 s内机械能变化量大小与1~6 s内机械能变化量大小之比为1∶521、如图10所示,质量m=1 kg的小物块放在一质量为M=4 kg 的足够长的木板右端,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,木板与水平面间的摩擦不计。

物块用劲度系数k=25 N/m的弹簧拴住,弹簧的左端固定(与木板不粘连)。

开始时整个装置静止,弹簧处于原长状态。

现对木板施以12 N的水平向右的恒力(物块与木板间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,g=10 m/s2)。

已知弹簧的弹性势能Ep=kx2,式中x为弹簧的伸长量或压缩量。

求:(1)开始施力的瞬间小物块的加速度;(2)物块达到的最大速度是多少?图1022、如图11所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为l=5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g取10 m/s2)(1)传送带对小物体做的功;(2)电动机做的功。

图111、【解析】选D。

汽车在水平路面上的制动过程,重力对其不做功,选项A、C错误;降落伞匀速下降时动能并没有变化,选项B错误。

上述各物理过程中减少的机械能转化成其他形式的能量,选项D正确。

2、【解析】选B、C。

物体在静摩擦力作用下可以向各个方向运动,所以静摩擦力可以对物体做功,故A错。

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