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
