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

1、1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

2、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

3、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( mg Ff)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 W FfH，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2mgH，C 正确；根据牛顿第二定律： mg Ff ma，得 a g g，故 D 正确Ffm答案：BCD4.如图所示，当小孩沿粗糙滑梯加速滑下时其能量

4、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 J B1.2 JC2.0 J

5、 D2.5 J解析：根据机械能守恒定律得，小球碰地前的动能 Ek1 mgh0.4100.5 J2 J，碰地后反弹的动能 Ek2 mv2 0.44 J0.8 J由能量守恒定律可知，损失的机械能12 12 E Ek1 Ek21.2 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 Fh mghB他的重力势能增加了 mghC他的机械能减少了( F m

6、g)hD他的机械能减少了 Fh解析：由动能定理，得 mgh Fh Ek，故动能减少了 Fh mgh，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 E Fh，C 选项错误，D 选项正确3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

7、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 WF mgh W 阻 mv2，12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 WF W 阻 mv2 mgh，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12势能的增加量等于木箱克服重力做的功，故 B 正确由 WF W 阻 mv2 mgh 知，力 F 所做12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 ，

8、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 mv212B摩擦力对物体做的功为 mv212C电动机增加的功率为 mgvD传送带克服摩擦力做功为 mv212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， Wf mv2，所以 B 项正确；因为电动机增加的功率 P124 mgv ，C 项正确；因为传送带与物体共速之物 体 动 能 增 量 摩 擦 生 热时 间 mgv2t mgv2tt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

9、 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( F Ff)(l x)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(l x)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 l x，根据动能定理，得( F Ff)(l x

10、) mv20，知物块到达小车最右端时具有的动能为( F Ff)(l x)，故 A 正确对小车分12析，小车的位移为 x，根据动能定理，得 Ffx Mv 20，知物块到达小车最右端时，小12车具有的动能为 Ffx，故 B 正确物块与小车增加的内能 Q Ffx 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(l x) E Q，所以 E F(l x) 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

11、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 ，mgsin fm设物体的动能减少 Ek时，在斜坡上运动的距离为 s，5由功能关系可知， Ek( mgsin f)s， E fs.联立上式，并代入数据可得 a6 m/s 2.(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/s 2 (2)80 J