2020年高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第十節(jié) 能量守恒定律與能源訓(xùn)練（含解析）新人教版必修2

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1、能量守恒定律與能源A級(jí)抓基礎(chǔ)1(多選)下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)，正確的是()A某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)械永動(dòng)機(jī)不可能制成D石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了解析：根據(jù)能量守恒定律可知，能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，A、B正確，D錯(cuò)誤；永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，故它不可能制造出來(lái)，C正確答案：ABC2我國(guó)居民有在房前種樹(shù)的習(xí)慣，夏天大樹(shù)長(zhǎng)出茂密的葉子，為人們擋住炎炎烈日，冬天樹(shù)葉又會(huì)全部掉光，使溫暖的陽(yáng)光進(jìn)入屋內(nèi)，可

2、以起到冬暖夏涼的作用，被人們稱(chēng)為天然空調(diào)炎熱的夏天，我們?cè)诮?jīng)過(guò)有樹(shù)的地方時(shí)，也會(huì)感到很明顯的涼意關(guān)于樹(shù)木周?chē)容^涼爽的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A樹(shù)木把大部分太陽(yáng)光反射出去，使地面溫度降低B樹(shù)木吸收太陽(yáng)能，使自己溫度升高，周?chē)鷾囟冉档虲樹(shù)木吸收太陽(yáng)能，將太陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使環(huán)境溫度降低D白天樹(shù)木將熱量存起來(lái)，晚上再將熱量放出來(lái)，所以白天在樹(shù)林里感到?jīng)鏊砩细械綗峤馕觯簶?shù)木進(jìn)行光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成樹(shù)木生長(zhǎng)所需的化學(xué)能，因此能使環(huán)境溫度降低，并不是將能量反射或使自己溫度升高，故C正確答案：C3一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說(shuō)法中正確的是()A物體機(jī)械能不變，內(nèi)能不變B物體機(jī)械能減

3、少，內(nèi)能不變C物體機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能與內(nèi)能總量減少D物體機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變解析：物體沿粗糙斜面勻速滑下，由于摩擦，內(nèi)能增加，機(jī)械能減少，由能量守恒可知，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但機(jī)械能和內(nèi)能的總量不變故A、B、C錯(cuò)誤，D正確答案：D4在2016年上海的某活動(dòng)中引入了全國(guó)首個(gè)戶(hù)外風(fēng)洞飛行體驗(yàn)裝置，體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下飄浮在半空若減小風(fēng)力，體驗(yàn)者在加速下落過(guò)程中()A失重且機(jī)械能增加B失重且機(jī)械能減少C超重且機(jī)械能增加 D超重且機(jī)械能減少解析：據(jù)題意，體驗(yàn)者飄浮時(shí)受到的重力和風(fēng)力平衡；在加速下降過(guò)程中，風(fēng)力小于重力，即重力對(duì)體驗(yàn)者做正功，風(fēng)力做負(fù)功，體驗(yàn)者的機(jī)械能減小；加

4、速下降過(guò)程中，加速度方向向下，體驗(yàn)者處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)B正確答案：B5(多選)如圖所示是流星在夜空中發(fā)出明亮的光焰此時(shí)會(huì)有人在內(nèi)心里許下一個(gè)美好的愿望有些流星是外太空物體被地球強(qiáng)大引力吸引墜落到地面的過(guò)程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦造成的下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B引力對(duì)流星做正功則其動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒C當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)D流星物體進(jìn)入大氣層后做斜拋運(yùn)動(dòng)解析：流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A正確；引力對(duì)流星做正功，除了重力之外還有其他力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不

5、在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤答案：AC6(多選)懸崖跳水是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的極限運(yùn)動(dòng)，需要運(yùn)動(dòng)員具有非凡的膽量和過(guò)硬的技術(shù)跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員剛?cè)胨畷r(shí)的速度為v，水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降深度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A他的動(dòng)能減少了(Fmg)hB他的重力勢(shì)能減少了mghmv2C他的機(jī)械能減少了FhD他的機(jī)械能減少了mgh解析：在進(jìn)入水中的過(guò)程中，由動(dòng)能定理，mghFhEkEk，所以動(dòng)能的減少量為EkEk(Fmg)h，故A正確；重力勢(shì)能的減少量等于重力所做的功，即mgh，故B錯(cuò)誤；克服阻力

6、所做的功等于機(jī)械能的減少量，即等于Fh，故C正確，D錯(cuò)誤答案：AC7如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈水平射入木塊的深度為d時(shí)，子彈與木塊相對(duì)靜止，在子彈入射的過(guò)程中，木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，木塊對(duì)子彈的平均阻力為Ff，那么在這一過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A木塊的機(jī)械能增量為FfLB子彈的機(jī)械能減少量為Ff(Ld)C系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為FfdD系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為Ff(Ld)解析：木塊機(jī)械能的增量等于子彈對(duì)木塊的作用力Ff做的功FfL，A正確；子彈機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的減少量，即子彈克服阻力做的功Ff(Ld)，B正確；系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于力Ff做的總功，即EFfLFf(Ld)F

7、fd，故機(jī)械能減少量為Ffd，C正確，D錯(cuò)誤答案：D8.如圖所示，傳送帶保持v4 m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為1 kg的物塊無(wú)初速地放在A端，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，A、B兩端相距6 m，則物塊從A到B的過(guò)程中，傳送帶摩擦力對(duì)物塊所做的功為多少？產(chǎn)生的熱量又是多少(g取10 m/s2)?解析：木塊與傳送帶間的摩擦力Ffmg2 N，設(shè)木塊的加速度為a，則由牛頓第二定律得Ffma，所以a2 m/s2.設(shè)木塊位移為x1時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則由v22ax1，得x14 m，所以摩擦力對(duì)木塊做的功為Wmgx18 J.木塊與傳送帶間相對(duì)位移為x相vx14 m，所以產(chǎn)生的熱量為Q熱mgx

8、相8 J.答案：8 J8 J B級(jí)提能力9(多選)在離水平地面h高處將一質(zhì)量為m的小球水平拋出，在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受空氣阻力大小恒為f，落地時(shí)小球距拋出點(diǎn)的水平距離為x，速率為v，那么，在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A重力做功為mghB克服空氣阻力做的功為fC落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為mgvD重力勢(shì)能和機(jī)械能都逐漸減少解析：重力做功為WGmgh，A正確；空氣阻力做功與經(jīng)過(guò)的路程有關(guān)，而小球經(jīng)過(guò)的路程大于，故克服空氣阻力做的功大于f，B錯(cuò)誤；落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為重力與沿重力方向的分速度的乘積，故落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率小于mgv，C錯(cuò)誤；重力做正功，重力勢(shì)能減少，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，D正確答案：

9、AD10.(多選)小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了B點(diǎn)，之后繼續(xù)下降已知A、B兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且OBAOAB，在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，則()A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè)C彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功D小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在A、B兩點(diǎn)的重力勢(shì)能之差解析：由題可知，A、B兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中OA為壓縮狀態(tài)，OB為伸長(zhǎng)狀態(tài)，小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中彈簧的長(zhǎng)度先減小后增大，則彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小，再增大，所以

10、彈力對(duì)小球先做負(fù)功再做正功，最后再做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；A處速度為零，彈力功率為零，下滑過(guò)程彈簧彈力與桿垂直時(shí)彈力功率為零，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈力為零，功率為零，故彈力功率為零的位置共有三處，B錯(cuò)誤；因A點(diǎn)與B點(diǎn)彈簧的彈力大小相等，所以彈簧的形變量相等，彈性勢(shì)能相同，彈力對(duì)小球做的總功為零，則彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功，故C正確；小球從A到B的過(guò)程中合外力做的功等于重力做的功，所以小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在A、B兩點(diǎn)的重力勢(shì)能之差，故D正確答案：CD11如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊以一定初速度滑上傾角為的固定斜面，同時(shí)施加一沿斜面向上的恒力Fmgsin ；已知滑塊與斜面間的動(dòng)

11、摩擦因數(shù)tan ，取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，能正確描述滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q、滑塊動(dòng)能Ek、勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間t和位移x關(guān)系的是()解析：根據(jù)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan ，可知滑動(dòng)摩擦力等于重力沿斜面向下的分力施加一沿斜面向上的恒力Fmgsin ，物體機(jī)械能保持不變，重力勢(shì)能隨位移x均勻增大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤產(chǎn)生的熱量QFfx，隨位移均勻增大，滑動(dòng)動(dòng)能Ek隨位移x均勻減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤答案：C12.如圖所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角37的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC0.2 m，然后物

12、體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin 370.6，求(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm.解析：(1)最后的D點(diǎn)與開(kāi)始的位置A點(diǎn)比較：動(dòng)能減少Ekmv9 J.重力勢(shì)能減少EpmglADsin 3736 J.機(jī)械能減少量EEkEp45 J，機(jī)械能的減少量全部用來(lái)克服摩擦力做功，即WfFfl45 J，而路程l5.4 m，則Ff8.33 N.而Ffmgcos 37，所以0.52.(2)由A到C的過(guò)程：動(dòng)能減少Ekmv9 J，重力勢(shì)能減少EpmglACsin 3750.4 J，機(jī)械能的減少用于克服摩擦力做功WfFflACmgcos 37lAC35 J，由能量守恒定律，得EpmEkEpWf24.4 J.答案：(1)0.52(2)24.4 J- 6 -