2020春物理必修2(粤教版)分层训练第四章第六节能量转化与守恒Word版含解析

A级抓基础1．伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：假如空气阻力和摩擦力小到能够忽视，小球势必正确地停止于同它开始点同样的高度，绝不会更高一点，也绝不会更低一点，这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是( )A．力B．能量C．动能D．势能分析：假如没有空气阻力和摩擦力，小球从某一高度下滑，必定会滑上同样的高度，因为这个过程中能量没有损失，初态的总能量必定等于末态的总能量，A、C、D错误，B正确．答案：B2．(多项选择)下边对于能量的转移和转变说法中正确的选项是( )A．节日里点燃的“冲天鞭炮”凌空而起，是内能转变为机械能的过程B．将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变为同样，是热水的内能转移到冷水中的过程C．冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转变为机械能的过程D．在炉子上放一壶水，将水加热到50℃是机械能转变为内能的过程分析：节日里点燃的“冲天鞭炮”凌空而起，是内能转变为机械能的过程，选项A正确；将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变为同样，是热水的内能转移到冷水中的过程，选项B正确；冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转变为内能的过程，选项C错误；在炉子上放一壶水，将水加热到50℃是内能的转移过程，选项D错误．答案：AB3．(多项选择)从圆滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗拙的水平面上，说明( )A．在斜面上转动时，只有动能和势能的互相转变B．在斜面上转动时，有部分势能转变为内能C．在水平面上转动时，总能量正在消逝D．在水平面上转动时，机械能转变为内能，总能量守恒分析：在斜面上转动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转变，A正确，B错误；在水平面上转动时，有摩擦力做功，机械能转变为内能，总能量是守恒的，C错误，D正确．答案：AD4．如下图，当儿童沿粗拙滑梯加快滑下时其能量的变化状况是( )A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小B．重力势能减小，动能增添，机械能减小，总能量不变C．重力势能减小，动能增添，机械能增添，总能量增添D．重力势能减小，动能增添，机械能守恒，总能量不变分析：由能量转变和守恒定律可知，儿童在下滑过程中总能量守恒，A、C均错误；因为摩擦力要做负功，机械能不守恒，D错误；下滑过程中重力势能向动能和内能转变，只有B正确．答案：B5．质量为

0.4kg的塑料球，从离桌面高

0.5m处自由落下，与桌面碰撞后获取2m/s的速度，则碰撞时损失的机械能为(g取10m/s2)( )A．0.8JB．1.2JC．2.0JD．2.5J分析：依据机械能守恒定律得，小球碰地前的动能Ek1＝mgh＝0.4×10×0.5J＝2J，碰地后反弹的动能Ek2＝12mv2＝12×0.4×4J＝0.8J．由能量守恒定律可知，损失的机械能E＝Ek1－Ek2＝1.2J，故B正确，A、C、D错误．答案：BB级提能力6．(多项选择)如下图，一个长为L，质量为M的木板，静止在圆滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中( )A．摩擦力对物块做功为－μmg(s＋d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．因为摩擦而产生的热量为μmgs分析：物块相对于地面运动的位移为x1＝s＋d，则摩擦力对物块做功为Wf＝－fx1＝－μmg(s＋d)，A正确；木板遇到的摩擦力方向与运动方向同样，做正功，则摩擦力对木板做功为W＝μmgs，B正确；对木板，依据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，C错误；系统因为摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，D错误．答案：AB7．如图甲，长木板A放在圆滑的水平面上，质量为m＝2kg的另一物体B(可看作质点)以水平速度v0＝2m/s滑上本来静止的长木板A的表面．因为A、B间存在摩擦，以后A、B速度随时间变化状况如图乙所示，则以下说法正确的选项是(g取10m/s2)( )A．木板获取的动能为2JB．系统损失的机械能为4JC．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩擦因数为0.1分析：A.由题图象可知A、B的加快度大小都为1m/s2，依据牛顿第二定律知两者质量相等，均为2kg，则木板获取的动能为Ek＝12mv2＝1J，选项A错误；系统损失的机械能E＝1212＝2J，选v0－··v2m22m项B错误；由v-t图象可求出两者相对位移为12×2×1m＝1m，木板A的最小长度为1m，C错误；对B受力剖析，依据牛顿第二定律，得μmg＝maB，解得μ＝0.1，选项D正确．答案：D8.(多项选择)如下图，质量为m的物体在水平传递带上由静止开释，传递带由电动机带动，一直保持以速率v匀速运动，物体与传递带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传递带相对静止，对于物体从静止开释到相对传递带静止这一过程以下说法正确的选项是( )A．电动机多做的功为12mv2B．摩擦力对物体做的功为12mv2C．电动机增添的功率为μmgvD．传递带战胜摩擦力做功为12mv2分析：由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，因此A项错误；依据动能定理，对物体列方程，Wf＝1mv2，因此2B项正确；因为电动机增添的功率物体动能增量＋摩擦生热P＝时间＝vvμmgt＋μmgt22＝μmgv，C项正确；因为传递带与物体共速以前，传递t带的行程是物体行程的2倍，因此传递带战胜摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误．答案：BC9.(多项选择)如下图，质量为M、长度为l的小车静止在圆滑的水平面上．质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加快直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中，以下结论正确的选项是( )A．物块抵达小车最右端时拥有的动能为(F－Ff)(l＋x)B．物块抵达小车最右端时，小车拥有的动能为FfxC．物块战胜摩擦力所做的功为Ff(l＋x)D．物块和小车增添的机械能为Fx分析：对物块剖析，物块的位移为l＋x，依据动能定理，得(F－Ff)(l＋x)＝21mv2－0，知物块抵达小车最右端时拥有的动能为(F－Ff)(l＋x)，故A正确；对小车剖析，小车的位移为x，依据动能定理，得12Ffx，Ffx＝2Mv′－0，知物块抵达小车最右端时，小车拥有的动能为故B正确；物块与小车增添的内能Q＝Ffx相对＝Ffl，故C错误；依据能量守恒，得外力F做的功转变为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有F(l＋x)＝E＋Q，因此E＝F(l＋x)－Ffl，故D错误．答案：AB10．如下图，一个可视为质点的质量为m＝1kg的小物块，从圆滑平台上的A点以v0＝2m/s的初速度水平抛出，抵达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平川面上的圆滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道尾端D点的质量为M＝3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道尾端切线相平，木板下表面与水平川面之间圆滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10m/s2.请回答以下问题：(1)小物块刚要抵达圆弧轨道尾端D点时对轨道的压力是多少？(2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L起码多大？v0分析：(1)小物块在C点时的速度大小vC＝，cos60°小物块由C到D的过程中，由机械能守恒定律，得mgR(1－cos60)°＝12mv2D－12mv2C，代入数据解得vD＝25m/s，2小物块在D点时，由牛顿第二定律得FN－mg＝mvRD，代入数据解得FN＝60N，由牛顿第三定律得F′＝F＝60N，方向竖直向下．NN(2)设小物块恰好滑到木板