必修二练习机械能守恒与能量守恒定律

1212高中同步测卷(七)第单

机能恒能守定(时间：90分，满分分一、单项选择题本题共小，每小题分共28分在每小题给出的四个项中，只有一个选项正确．．在最近几年的夏季家电市场上出现一个新——变频空调，据专家介绍，变频空比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行耗能5至7倍．空调在工作时达到设定温度就机温度高了再继续启动这会频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机而是到设定温度后就降到最小功率运行所以比较省电阅上述介绍后，探究以下说法中合理的()．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律．变频空调运行中做功少，转化能量多．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电．变频空调和定频空调做同样功时，消耗的电能不同如图所从角为30°的斜面顶端以初动能E＝J下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能为()A8C．J

B12JD．J如图所，轻质弹簧的一端与固定的竖直板拴，另一端与物体A相，物体置于光滑水平桌面上右连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体相．开始时托住B，A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放，直至B获最大速度．下列有关该过程的分析中正确的是)．物体受到细线的拉力保持不变．物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量．物体动能的增加量等于物的重力对做功与弹簧弹力对做功之和D．A体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线的拉力对做的功有一竖放置的”形架表光滑滑A分套在水平杆与竖直杆上AB用一不可伸长的轻细绳相连B量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直A、静．由静止释放B后已知当细绳与竖直方向的夹角为60°，滑块沿着竖直杆下滑的速度为，则连接A、的绳长()23423422C.g

vv利传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防队员从一平台上自由下落m后脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了m最后停止．用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图所示，由图象可知()At时刻消防员的速度最大C．t时刻消防员的加速度最大

Bt时刻消防员的动能最小D．防在整个运动过程中机械能守恒内壁光的环形凹槽半径为定竖直平面内长度为

的轻杆，一端固定有质量为的小球甲，另一端固定有质量为2m的球乙．现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()．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．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点．杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点如图所，质量为m的物块从点静止开始下落，加速度为g下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后达最低点C.在由A运到C的程中，()．物块机械能守恒．物块和弹簧组成的系统机械能守恒．物块机械能减少(H＋h．物块和弹簧组成的系统机械能减少H＋)/2二、多项选择(本题共小，每小题分共30分在每小题给出的四个项中，有多个选项符合题意)如图所，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的()．物体的重力势能减少，动能增加．斜面的机械能不变．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功．物体和斜面组成的系统机械能守恒00如图，物体以初速度冲光滑斜面AB并能沿斜面升高h下列说法中错误的是)．若把斜面从点断，由机械能守恒定律知物体冲出C点后仍能升高．若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿h．若把斜面从C点断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒．若把斜面从点断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒10.如图所示，长为L的糙长木板水平放置，在木板的A端置一个质量为m的物块．现缓慢地抬高A端，使木板左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时物块开始滑动此停转动木板小物块滑到底端的速度为，力速度为.列判断正确的是()．整个过程物块所受的支持力垂直于木板，所以不做功．物块所受支持力做功为sin．发生滑动前静摩擦力逐渐增大．整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增量如图所示，离水平地面一定高度处水固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧轻弹簧处于自然长度现一小球从地面以某一初速度斜向上抛出刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中错误的()．轻质弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能．轻质弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能．小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关12.如图所示，物体、B过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的量分别为m.开始时细绳伸直，用手托着物体使簧处于长，且地面的距离为，物体B止在地面上．放手后物体A下落与地面即将接触时速度为，时物体B对地面恰好无压力．若在物体A下的过程中，弹簧始终处在弹性限度内，则A接地面前瞬间)A物体的速度大小为g，方向竖直向下．弹簧的弹性势能等于－m．物体B向上的加速度．弹簧对物体A力的瞬时功率大小为2v题号答案

34568三、实验题(按题目要求作答NnnTNn1nNnnTNn1nTNN．(10分“验证械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行．(1)比较这两种方案选填“甲”或“乙”)方案好些理是．下是该实验中得到的一条纸带，测出每两个计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔＝0.1，物体运动的加速度a＝；该纸带是采_______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断据．(3)下图是采用甲方案得到的一条带，在计算图中N点的速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的________．填选项前的字母)A＝－dC．＝

1

x＋B＝D．＝(n－1)T四、计算题(本题共小，共32分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤出后答案的不得分值计算的题中必须明确写出数值和单位1(10分)(2016·高考全国卷丙如图在竖直平面内有由圆AB圆2弧BC组的光滑固定轨道，两者在最低点B滑连接AB弧半径为，RBC弧半径为.小球在A正上方与A相处静止开始自由下落，经A点圆弧轨道运动．求小球在、两点的动能之比；通过计算判断小球能否沿轨道运动到点15.(10分三水力发电站是我国最大的水力发电站均水位落差约m的流量约×10

3

船只通航需要约3500的量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有转化为电能g取102

)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少根据对家庭生活用电量的调查，三口之家平均每户同时用电的功率为kW如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电．(12分电动机带动水平传送带以速度匀速运动，一质量为m的小木块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图示，当小木块与传送带相对静止时，求：小木块的位移；传送带转过的路程；小木块获得的动能；摩擦过程产生的内能；因传送小木块，电动机多输出多少能量参考答案与解析0k012BAgAB1120k012BAgAB1122424f．[导学号94770099][解析]C.自界的一切过程都遵守能量守恒定律A错功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能B、D错由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高对．[解析]选C.由抛运动知识可知，当小球落到斜面上时：水平方向的位移x＝t，1竖直方向的位移y＝gt2根据＝2，斜面倾角为＝，且初动能＝6J，联立以上各式解得，小球落到斜面上时的动能E为14JC正．．[析]选D.由静止释放B直至B获最大速的过程中，由于弹簧随着A、B一起运动导致弹力变大，所以A、的合力以及加速度都在减小，速度增大B物受到细线的拉力一直在增大A错误B物机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量和A的能的增加量之和，故错；根据动能理可知A物动能的增加量等于细线对A做功弹簧弹力对A的功的代数和，错；根据功能关系可判断正．．[解析]选D.由动的合成与分解可知滑块A和在绳长方向的速度大小相等，有

A

sin60°＝，解得＝

，滑块、B看一系统，系统的机械能守恒，设滑2块B下的高度为h有＝mm解得h由何关系可知绳子的长度为L2＝2＝，选项D正确g．[析]A.0t，消防员做自由落体运动tt，防员做加速度减小的加速运动，时，＝＝0此时速度最大，所以A正确；t～t，消防员做减速运动，时，消防员停止运动＝，＝mg，则＝0，所以BC错t～t，消防员的势能减小，动能也减小，所以机械能不守恒，故D错．．[析]选环槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒下滑过程中甲减少机械能总是等于乙增加的机械能乙统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点．．[解析]由牛顿第二定律可知－＝＝，＝；物块机械能的减少量取决于空气阻力和弹簧的弹力对物块做的功和簧组成的系统机械能的减少量取决于空气阻力对物块做的功W＝f(H＋h)＝(＋h)/2，D正．．[解析]物由静止开始下滑的过程其重力势能减少能加A正物体在下滑过程中，斜面做加速运动，其机械能增加B错．体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90°，所以面对物体的作用力做负功C错．对物体与斜面组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒D正．20pp0000ppDEABBCk20pp0000ppDEABBCkAkB．[解析选ABC.若把斜面从C点锯断，物体达最高点时水平速度不为零，由机械能守恒定律可知物冲出点不升高h若斜面弯成半圆弧状物体在升高之前已经脱离轨道．但两种情况下机械能均守恒．．[解析]选由题意得，物块滑动前支持力属于沿运动轨迹切线方向的变力，由微元法可知在这个过程中支持力做正功，而且根据动能定理，在缓慢抬高A端的过程中，－sin＝0可知WmgLsinα所以A项B项确．由平衡条件得在滑动前静摩擦力＝sinθ，当↑时，f↑所以项确．在整个程中，根据除了重力以外其他力做功等于机械能的变化量可知D项确．11．[解析]选BCD.小从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力1做功小球和轻质弹簧组成系统的机械能守恒m2mghE得E<m2，选项A确C错上抛运动可解为竖直上抛运动和水平方向上的匀速直线运动，在竖直方向上有2＝2D错．

θ为v与平方向的夹)解得＝

gh，由此可知，选项sinθ．[析]选当即将接触地面时，物体对面无压力，对受分析可知，细绳拉力等于轻弹簧弹力F2，选项C错；然后对受力分析可得F－mg，可得a方竖直向上选A错A落过程中与簧整体机械能守恒可得mgh＝＋v2，弹簧的弹性势能E＝mgh－m2选项B正确；拉力的瞬时功率为＝vmg，项D正．．[析](1)械能守恒的前提是只有重力做功实际作的方案中应该使摩擦力越小越好，所以甲方案好．（－）（－）(2)处理纸带数据时，为减小误差般采用逐差法，即a，T2代入数值，解得a4.82

(4.7m/s

～4.9

均可)该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．匀速运动中某一段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度．因为所取计时起点O的速度不一定为零，同时物体在下落过程中由于受到阻力作用下落的加速度要小于重力加速度，所以AD错，B、正．[答案](1)甲

甲方案中摩擦力较小

乙物体运动的加速度a4.8

<g(3)BC．[析](1)设小球的质量为m小球在A点动能为E，机械能守恒得E＝mg①kA设小球在点的动能为，理有

分)kBkCCCC2CkBkCCCC2CE＝mg②kB由①②式得∶＝∶1.

分)分)(2)若小球能沿轨道运动到C点小球在点受轨道的正力应足N≥0④(2