高中物理第2章能的转化与守恒章末检测鲁科版.docx

第2章 能的转化与守恒章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分。16题为单项选择题，710题为多项选择题。)1.下列运动的物体，机械能守恒的是()A.物体沿斜面匀速下滑B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C.物体沿光滑曲面滑下D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升解析物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小。物体以0.9g的加速度竖直下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，合力在物体下落时对物体做负功，物体机械能不守恒。物体沿光滑曲面滑下时，只有重力做功，机械能守恒。拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体机械能不守恒。综上，机械能守恒的是C项。答案C2.下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是()A.所有能量守恒的过程都能自发地发生B.摩擦生热的过程是不可逆过程C.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D.能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机解析所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律，而能量的转化具有方向性，A错误；摩擦生热的过程是不可逆过程，B正确；空调在制热或制冷时，有电动机做功，才能实现热量由低温处传到高温处，这种现象是不能自发发生的，C错误；能的转化过程符合能量守恒定律，但是在转化的过程中，能量的品质降低了，由便于利用变为不便于利用，D错误。答案B3.物体做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图象中能正确反映各物理量之间的关系的是() 解析设物体的质量为m，初态势能为E0，则有EpE0mg2t2E0mv2E0EkE0mgh。综上可知只有B正确。答案B4.(2018梅州高一检测)物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图1所示。下列表述正确的是()图1A.在01 s内，合外力做正功B.在02 s内，合外力总是做负功C.在12 s内，合外力不做功D.在03 s内，合外力总是做正功解析根据动能定理，合外力做的功等于物体动能的变化，01 s内，动能增加，所以合外力做正功，A正确；02 s内动能先增加后减少，合外力先做正功后做负功，B错误；12 s内，动能减少，合外力做负功，C错误；03 s内，动能变化量为零，合力做功为零，D错误。答案A5.(2018烟台高一检测)一质量均匀不可伸长的绳索，固定在A、B两端，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图2所示。今在最低点C施加一竖直向下的力，将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置将()图2A.升高 B.降低C.先降低后升高 D.始终不变解析物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则的物体要确定重心是比较困难的，本题绳索的重心是不容易标出的。因此，要确定重心的变化，只有通过其他途径确定。当用力将绳索缓慢地从C点拉到D点，外力在不断地做正功，而绳索的动能不变，因此外力做功必定使绳索的重力势能增加，故绳索的重心将升高。答案A6.(2018全国卷)如图3，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为()图3A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl解析由题意可知，PM段细绳的机械能不变，MQ段细绳的重心升高了，则重力势能增加Epmgmgl，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功为Wmgl ，故选项A正确，B、C、 D错误。答案A7.质量为m的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F。那么在他减速下降到深度为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FhB.他的重力势能减少了mghC.他的动能减少了(Fmg)hD.他的机械能减少了Fh解析跳水运动员入水减速下降h的过程中，他的重力势能减少了mgh，则B选项正确；由动能定理知，动能减少了(Fmg)h，则C选项正确，A错误；重力以外的力做的功等于机械能的变化，则D选项正确。答案BCD8.(2018丹东高一检测)如图4所示，长木板A放在光滑水平地面上，物体B以水平速度v0冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是()图4A.摩擦力对物体B做负功，对物体A做正功B.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能C.摩擦力对A物体做的功等于系统机械能增加量D.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和解析物体B受的摩擦力方向向左，位移向右，故摩擦力对物体B做负功，A受B给它的摩擦力向右，位移向右，故摩擦力对物体A做正功，故A正确；根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A的机械能增量和系统损失的机械能之和，故B错误；根据动能定理，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加，故C错误；根据能量守恒定律，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，故D正确，故选A、D。答案AD9.(2018银川高一检测)如图5所示，质量为1 kg的物块静止于水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用竖直向上的恒力F作用于弹簧上端，使物块升高了0.2 m，在此过程中拉力F做了10 J的功。在上述过程中(g取10 m/s2)图5A.弹簧的弹性势能增加了8 JB.物块的动能增加了8 JC.弹簧的弹性势能和物块的动能总和增加了8 JD.物块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J解析物块的动能增加，重力势能也增加，弹簧的弹性势能也增加，由于拉力做功10 J，故系统机械能总量增加了10 J；物块升高了0.2 m，故重力势能增加量为：mgh2 J，故动能和弹性势能增加量共为8 J，故A、B错误，C、D正确。答案CD10.如图6所示，传送带与水平地面的夹角为，传送带以速度v匀速运动，在传送带底端无初速地放置一个质量为m的物体，当物体上升高度h时，物体已经相对传送带静止，在这个过程中对物体分析正确的是()图6A.动能增加mghB.动能增加mv2C.机械能增加mghmv2D.重力势能增加mghmv2解析当物体相对传送带静止时，物体的速度与传送带的速度相等，物体的动能增加了mv2，选项B正确，选项A错误；物体升高了h，物体的重力势能增加了mgh，在该过程中物体的机械能增加了mghmv2，选项C正确，D错误。答案BC二、非选择题(共5小题，共50分)11.(6分)用如图7所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。图7(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_。A.增大 B.减小 C.不变解析(1)滑块从B到C所用时间为t，B、C两点间距离为s，则v。(2)由于滑块(含遮光片)弹出后速度为，其动能等于弹簧的弹性势能，因此还需测量滑块(含遮光片)的质量。(3)增大A、O之间距离x，滑块经B、C间速度变大，计时器显示时间t减小。答案(1)v(2)C(3)B12.(10分)某同学用如图8甲所示的装置验证机械能守恒定律：(1)安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一_线上。(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开_。(3)将纸带上打出的第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1、2、3。量出各点与0点的距离h, 算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：代表符号v1v2v3v4v5v6数值(m/s)2.802.993.293.393.593.78表中有一数据有较大误差，代表符号为_。图8(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作出v2h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g_。与真实值相比，测出的g值_(选填“偏小”或“偏大”)。解析(1)根据本实验要求可知：安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一竖直线上。(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开纸带，让纸带和重物一起做自由落体运动。(3)根据vgt知，相邻记数点间的v一定相等，所以v3数据误差较大。(4)由mghmv2可得：g；由于重物和纸带下落过程中受到限位孔的阻力作用，速度值偏小，即测量值与真实值相比，测出的值偏小。答案(1)竖直(2)纸带(3)v3(4)偏小13.(10分)(2018苏州高一检测)如图9所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点。已知在OM段，小物块A与水平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g。求：图9(1)小物块滑到O点时的速度；(2)轻弹簧在最大压缩量d时的弹性势能(设轻弹簧处于原长时弹性势能为零)。解析(1)由机械能守恒定律得mghmv2，解得v。(2)在水平滑道上小物块A克服摩擦力所做的功为Wmgd由能量守恒定律得mv2Epmgd以上各式联立得Epmghmgd。答案(1)(2)mghmgd14.(12分)如图10甲所示，质量m1 kg的物体静止在光滑的水平面上，t0时刻，物体受到一个变力F作用，t1 s 时，撤去力F，某时刻物体滑上倾角为37的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的vt图象如图乙所示，不计其他阻力，求：图10(1)变力F做的功；(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；(3)物体回到出发点的速度。解析(1)物体1 s末的速度v110 m/s，根据动能定理得：WFmv50 J(2)物体在斜面上升的最大距离：s110 m5 m物体到达斜面时的速度v210 m/s，到达斜面最高点的速度为零，根据动能定理：mgssin 37Wf0mv解得：Wf20 J，20 W(3)设物体重新到达斜面底端时的速度为v3，则根据动能定理：2Wfmvmv解得：v32m/s此后物体做匀速直线运动，到达原出发点的速度为2m/s答案(1)50 J(2)20 W(3)2m/s15.(12分)电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为，如图11所示，当小木块与传送带相对静止时，求：图11(1)小木块的位移；(2)传送带运动的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程产生的热量；(5)电机带动传送带匀速传动输出的总能量。解析(1)小木块轻放在匀速运动的传送带上，二者相对滑动，小木块在滑动摩擦