高考物理二轮复习思维训练讲义：第9讲.能量守恒

错题不再错就无敌了！高三思维训练能量守恒能量守恒第9讲能量守恒知识框架知识框架能量守恒能量守恒机械能守恒传送带电磁感应目录目录机械能守恒传送带电磁感应练习练习

知识讲练知识讲练能量守恒定律：能量既不能产生也不能消失只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体相互作用力做功和能量转化的关系：在力的方向上没有相对位移，能量从一个物体转移到另一个物体，比如支持力在力的方向上相互靠近（远离），势能转化为动能（动能转化为势能），比如万有引力和电场力在力的方向上相互远离，动能转化为内能，比如摩擦力做功。机械能守恒定律内容：除重力和弹簧弹力外其他力不做功或做功的代数和为零，则系统机械能守恒。表达式：（要选零势能参考平面）（不用选零势能参考平面）（不用选零势能参考平面）推论：除重力和弹簧弹力外其他力做的功等于系统机械能的变化量。①知识精要：机械能守恒定律内容除重力和弹簧弹力外其他力不做功或做功的代数和为零，则系统机械能守恒。表达式（要选零势能参考平面）（不用选零势能参考平面）（不用选零势能参考平面）推论除重力和弹簧弹力外其他力做的功等于系统机械能的变化量。②习题精练：小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上（如图所示），从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零C．不垂直于接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变 B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变 D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量为的木块沿光滑的水平面以的速度运动并压缩弹簧，求弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能及木块速度减为时的弹性势能．内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后（）A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点如图A、B两个物体质量均为m，由轻杆相连，光滑水平轴AO=L，BO=2L，使杆由水平位置静止释放，当B转至O点正下方时，速度为________，它对细杆的拉力为________．长为2L的轻杆上端及正中央固定两个质量均为m的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中下端始终不离开地面，则A球着地时速度为（）A． B． C． D．如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴．AO、BO的长分别为2L和L．开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方．让该系统由静止开始自由转动，⑴当A到达最低点时，A小球的速度大小v；⑵B球能上升的最大高度h；⑶开始转动后B球可能达到的最大速度Vm．如图，的质量，的质量，倾角的斜面固定在水平地面上．开始时将按在地面上不动，然后放手，让沿斜面下滑而上升．与斜面无摩擦．设当沿斜面下滑距离后，细线突然断了，求上升的最大高度．如图，光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为的小球用轻绳跨过圆柱与质量为的小球相连，最初小球放在平台上，两边绳竖直，两球从静止开始运动，上升，下降，当上升到最高点时绳子突然断了，发现恰能做平抛运动，求的值．内壁及边缘光滑的半球形容器的半径为质量为和的两个小球用不可伸长的细线相连，现将由静止从容器边缘内侧释放，如图所示，试计算滑到容器底时，两者的速率分别为多大?如图，均匀链条长为L，水平面光滑，垂在桌面下，将链条由静止释放，则链条全部滑离桌面时速度为________．如图所示，一粗细均匀的型管内装有同种液体且竖直放置，右管口用盖板封闭一部分气体，左管口开口，两液面高度差为，型管中液柱总长度为．现拿去盖板，液柱开始流动，当两侧液柱刚好相齐时右侧液面下降的速度大小为多少？如图，光滑水平面上，子弹m水平射入木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，系统（）A．能量守恒，机械能不守恒 B．能量不守恒，机械能不守恒C．能量机械能均守恒 D．能量不守恒，机械能守恒质量相等的两木块、用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上，如图（a）所示．现用一竖直向上的力拉动木块，使木块向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．从木块开始做匀加速直线运动到木块将要离开地面时的这一过程，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内）（）A．力一直增大B．弹簧的弹性势能一直减小C．木块的动能和重力势能之和先增大后减小D．两木块、和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小如图所示，一轻弹簧左端固定在长木块的左端，右端与小物块连接，且与及与地面间光滑接触．开始时，和均静止，现同时对、施加等大反向的水平恒力和，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对、和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）A．由于、等大反向，故系统机械能守恒B．由于、分别对、做正功，故系统动能不断增加C．由于、分别对、做正功，故系统机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与、大小相等时，、的动能最大如图所示，质量为的物体以初速度沿水平面向左运动，起始点与轻弹簧端的距离为，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相撞后，弹簧的最大压缩量为，则弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹簧势能为____________．如图所示，劲度系数k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B，竖立静止在水平地面上．现要加一竖直向上的力F在物体A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.4s，B刚要离开地面，设整个过程弹簧都处于弹性限度内（g取10m/s2）．求：（1）此过程所加外力F的最大值和最小值；（2）此过程中力F所做的功．摩擦力做功和传送带问题①知识精要摩擦力做功和传送带问题摩擦力做功传送带问题②习题精练：如图，传送带以恒定的速度v顺时针转动，传送带长为L（足够长），现在A端由静止轻轻放上一小物块，小物块与传送带之间的摩擦因素为μ，求小物块从A端运动到B端，由于摩擦产生的热量和电动机对传送带做的功。如图，传送带以10m/s的速度顺时针转动，传送带长为L=8m，现在A端由静止释放一质量m=1kg的小物块，小物块与传送带之间的摩擦因素为μ=0.4，求小物块从A端运动到B端，由于摩擦产生的热量和电动机对传送带做的功。如图所示，绷紧的传送带长3m，与水平面的夹角，皮带在电动机的带动下，始终保持速率2m/s运行．现把一质量m=4kg的工件（可视为质点）轻轻由静止放在皮带的底端，工件与皮带间的动摩擦因数为，求小物块在传送带上运动的过程中，由于摩擦产生的热量和电动机对传送带做的功。一传送带装置示意图如图，其中传送带经过区域时是水平的，经过区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过区域时是倾斜的，和都与相切．现将大量的质量均为的小货箱一个一个在处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到处，和的高度差为．稳定工作时传送带速度不变，段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为．每个箱子在处投放后，在到达之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经段时的微小滑动）．已知在一段相当长的时间内，共运送小货箱的数目为，这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．求电动机的平均输出功率．安培力做功和电能①知识精要安培力做功和电能安培力做正功电能转化为机械能安培力做负功机械能转化为电能②习题精练：如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力作用下加速上升的一段时间内，力做的功与安培力做的功的代数和等于（）A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量 D．电阻上放出的热量BFabRr如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力FBFabRrA．杆的速度最大值为B．流过电阻R的电量为C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，两点间接有阻值为的电阻．一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，大小为B．导轨和金属杆的电阻可忽略．让金属杆沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度，在这个过程中，电阻上产生的热量为．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为．求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度．如图所示，正方形导线框的质量为、边长为，导线框的总电阻为．导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，边保持水平．磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面间距离为．已知边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．重力加速度为．（1）求边刚进入磁场时导线框的速度大小．（2）求从线框边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中，线框克服安培力所做的功．如图所示，在高度差的平行虚线范围内，有磁感强度、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框的质量、边长、电阻，线