高考物理二轮专题检测：能量转化与守恒

1、PAGE20专题六能量转化与守恒BA1【2022河北期末】如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（BAA运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B在这个过程中，运动员的动能一直在减小C在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功2【2022湖北联考】如图所示，粗糙的斜面下端是连一个轻质弹簧，弹簧与斜面平行，小滑块A从斜面的某一高度开始沿斜面向下加速运动到压缩弹簧

2、到最短的过程中，则下列说法正确的（）A滑块先做匀加速运动后匀减速运动B滑块先做匀加速运动，接触弹簧后再做匀加速运动最后做变减速运动C从开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，滑块重力做功等于内能与弹性势能的增量D从开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，小块重力势能减少量与内能的增加量之和等于弹性势能的增大量3【2022广东检测】在2011年5月15日进行的国际田联钻石联赛上海站中，首次尝试七步上栏的刘翔以13秒07创项目赛季最好成绩夺冠。他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心。如下图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v

3、，克服阻力做功为A刘翔的机械能增加了B刘翔的重力做功为C刘翔自身做功为D刘翔自身做功为4【2022湖北100所重点中学联考】我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“以小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”，最后奔向月如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比BA卫星速度增大，引力势能和动能之和减小B卫星速度减小，引力势能和动能之和增大C卫星速度增大，引力势能和动能之和增大D卫星速度减小，引力势能和动能之和减小5【2022江西期末】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

4、物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为，经过一段时间小车运动的位移为，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是：（）LC这一过程中，物块和小车增加的机械能为F-fLD这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL6【2022福建省六校联考】如图所示，2011年5月27日在国际泳联大奖赛罗斯托克站中，中国选手彭健烽在男子3米板预赛中以分的总成绩排名第一，晋级半决赛。若彭健烽的质量为m，他入水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，在水中下降高度hA重力势能减少了mghB动能减少了FhC机械能减少了（Fmg）hD机械能减少了Fh7【2022江苏期

5、中】打开水龙头，水顺流而下，仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中，是逐渐减小的（即上粗下细），设水龙头出口处半径为1cm，安装在离接水盆75cm高处，如果测得水在出口处的速度大小为1m/s，g=10m/s2，则水流柱落到盆中的半径A1cmB0.75cmC0.5cmD0.25cm8【2022江西模拟】如右图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法正确的是（）AB球减少的机械能等于A球增加的机械能BB球减少

6、的重力势能等于A球增加的重力势能CB球的最大速度为DB球克服细杆所做的功为9【2022四川联考】如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动如果电梯中载人的总质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为AB电动机AAB电动机BCD10【2022山东期中】一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为E1和

7、E2，机械能的增量的大小分别是E1和E2，则以下大小关系正确的是AE1E2E1E2BE1E2E1E2E1E2DE1E2E1E211【2022湖北期中】如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端下列说法正确的是A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热12【2022山东泰期末

8、检测】如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和、重力及摩擦力对木箱所做的功之和、重力及摩擦力对木箱所做的功之和图113【2022河南期末检测】如图1所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空

9、气阻力，则上述过程中图1A小球与弹簧组成的系统机械能守恒B小球的重力势能增加W1C小球的机械能增加W1eqf1,2mv2D小球的电势能减少W214【2022浙江期中】如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m处由静止滑下以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底l1处时，运动员的动能和势能恰好相等；到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡若不计经过坡底时的机械能损失，当上滑到距离坡底l2处时，运动员的动能和势能再次相等，上滑的最大距离为4 m在此全过程中，下列说法正确的是A摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员机械能的变化Cl12 mDl14 m，l2

10、E2；再根据功能关系，物体克服阻力做的功等于物体机械能改变量的大小，有：WfE1E2，故选项C正确11【答案】C【解析】第一阶段为滑动摩擦力做功，第二阶段为静摩擦力做功，两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同，所以摩擦力都做正功，选项A错误；由功能关系可知，第一阶段摩擦力对物体做的功除重力之外的力所做的功等于物体机械能的增加，即EW阻F阻s物，摩擦生热为QF阻s相对，又由于s传送带vt，s物eqfv,2t，所以s物s相对eqf1,2s传送带，即QE，选项C正确，B错误第二阶段没有摩擦生热，但物体的机械能继续增加，结合选项C可以判断选项D错误12【答案】CD【解析】木箱受四个力的作用，重力、拉力

11、、摩擦力和支持力。从做功来看，而支持力不做功。拉力对木箱做正功，摩擦力和重力做负功。从能量转化看，木箱的机械能和内能都在增加。功是能量转化的量度，显然，木箱增加的能量应等于对木箱做的功；而木箱克服摩擦力做的功等于增加的的内能，服重力所做的功等于木箱增加的重力势能。所以选项C、D正确13【答案】BD解析：本题考查势能大小和机械能守恒由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A选项错误；重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加，故B选项正确；小球增加的机械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即W1eqf1,2mv2，故C选项错误；根据电场力做功是电势

12、能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故D选项正确14【答案】C【解析】在整个过程中，只有重力和摩擦力做功，由动能定理可知重力和摩擦力所做的总功等于运动员动能的变化，选项B错误；由功能关系可知摩擦力所做的功等于运动员机械能的变化，选项A错误；在下滑过程中，若不考虑空气阻力，l14 m；若考虑空气阻力，l1处的机械能应小于初始状态的机械能，即l12 m，选项C正确，D错误15【答案】BCD【解析】B与A刚分离时二者具有相同的加速度，且二者间弹力为零，据此可知：二者分离时弹簧对物体A的弹力大小也等于F=eqf1,2mg，方向向上。在此过程中，弹簧弹力由2mg减小为eqf1,

13、2mg，即F=eqf3,2mg，而弹簧形变程度变化量为=h，由F=解得弹簧的劲度系数=eqf3mg,2h，选项A错误、B正确；从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体经历先加速后减速，其动能先增大后减小，选项C正确；从开始运动到B与A刚分离的过程中，一直有非重力对B做正功，可知其机械能一直增大，选项D正确。16【答案】B【解析】由于斜面存在摩擦，所以向上滑时加速度大于下滑时的加速度，选项A错误、B正确；动能随时间的变化关系为二次函数，选项C错误；由于始终存在摩擦力做负功，所以其机械能一直减少，选项D错误。17【答案】12【解析】（1）设乙静止时AgFTsinF解得ABPhddd（2）乙在滑动过

14、程中机械能守恒，滑到绳的中点位置最低，速度最大。此时ABgABPhddd【解析】（1）A球着地时，B球的速度为0设此时A球速度为v，由系统机械能守恒得，解得（2）当A球机械能最小时，B球的速度最大，此时B球的加速度为0，则杆对球的作用力为0设小球受到的支持力为N，对B球受力分析可得N=mBg（3）设杆与竖直方向间夹角为，B球的速度为vB，此时A球的速度为vA，则且vA和vB沿杆方向上分速度大小相等，即vAcos=vBsin联立解得令y=1-coscos2，当y的导数y=0时，A球机械能最小，vB达最大值，即sincos2-21-coscossin=0解得cos=2/3则A球机械能的最小值19【

15、答案】123【解析】（1）由机械能守恒定律，得2人飞出作平抛运动，最高点速度v最小时人刚好落在平台上，则s=vt解得3设蹬地瞬间人做功W，由动能定理，有20【答案】123【解析】（1）水从小孔喷出时速度沿水平方向，只受重力作用，做平抛运动，设水喷出时的速度大小为v,有解得（2）水泵做功，既改变水的势能，又改变水的动能由功能关系得（3）考虑单位时间内的能量转化及利用效率，太阳能电池板接收太阳能的其中一部分转变成电能E1，电能通过水泵将其中的部分转变成水的势能与动能E2，有由能量守恒得联立以上各式解得21【答案】24.5m【解析】带电体向右运动时，水平方向受的力有：电场力qE，摩擦力mg，带电体向

16、右做匀减速运动。碰后反弹向左运动时：qE-mg=0,因此，带电体向左做匀速运动。设带电体向右运动d停下来，由动能定理：qEmgd=mv2/2得：d=mv02/2qEmg=12.5m=12.5L所以带电体通过的总路程为:s=12=24.5m22【答案】123【解析】（1）设小物块向右匀速运动时的速度大小为v1，由平衡条件有（1分）设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为W，由动能定理有（2分）由式解得（2分）（2）设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2，与右端挡板碰撞过程损失的机械能为，则有（2分）（1分）由式解得（2分）（3）设最终小物块停止的位置在板上C点左侧距离处，由能量守恒定律有（2分）由式解得