2024年高中物理第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源训练含解析新人教版必修2

PAGE5-能量守恒定律与能源A级抓基础1．(多选)下列关于能量守恒定律的相识，正确的是()A．某种形式的能削减，肯定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量削减，必定有其他物体的能量增加C．不须要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不行能制成D．石子从空中落下，最终停止在地面上，说明机械能消逝了解析：依据能量守恒定律可知，能量既不会歼灭，也不会创生．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B正确，D错误；永动机违反了能量守恒定律，故它不行能制造出来，C正确．答案：ABC2．我国居民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们拦住炎炎烈日，冬天树叶又会全部掉光，使暖和的阳光进入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用，被人们称为自然空调．燥热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意．关于树木四周比较凉快的现象，下列说法正确的是()A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低B．树木汲取太阳能，使自己温度上升，四周温度降低C．树木汲取太阳能，将太阳光的能量转化为化学能，使环境温度降低D．白天树木将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感到凉快而晚上感到热解析：树木进行光合作用，将太阳能转化成树木生长所需的化学能，因此能使环境温度降低，并不是将能量反射或使自己温度上升，故C正确．答案：C3．一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法中正确的是()A．物体机械能不变，内能不变B．物体机械能削减，内能不变C．物体机械能削减，内能增加，机械能与内能总量削减D．物体机械能削减，内能增加，机械能与内能总量不变解析：物体沿粗糙斜面匀速滑下，由于摩擦，内能增加，机械能削减，由能量守恒可知，机械能转化成内能，但机械能和内能的总量不变．故A、B、C错误，D正确．答案：D4．在2024年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下飘浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中()A．失重且机械能增加 B．失重且机械能削减C．超重且机械能增加 D．超重且机械能削减解析：据题意，体验者飘浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正确．答案：B5．(多选)如图所示是流星在夜空中发出光明的光焰．此时会有人在内心里许下一个美妙的愿望．有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生猛烈摩擦造成的．下列相关说法正确的是()A．流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能B．引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同始终线上时，流星做曲线运动D．流星物体进入大气层后做斜抛运动解析：流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能，A正确；引力对流星做正功，除了重力之外还有其他力做功，机械能不守恒，B错误；当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同始终线上时，流星做曲线运动，C正确，D错误．答案：AC6．(多选)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，须要运动员具有非凡的胆识和过硬的技术．跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．他的动能削减了(F－mg)hB．他的重力势能削减了mgh－eq\f(1,2)mv2C．他的机械能削减了FhD．他的机械能削减了mgh解析：在进入水中的过程中，由动能定理，mgh－Fh＝E′k－Ek，所以动能的削减量为Ek－E′k＝(F－mg)h，故A正确；重力势能的削减量等于重力所做的功，即mgh，故B错误；克服阻力所做的功等于机械能的削减量，即等于Fh，故C正确，D错误．答案：AC7．如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中，下列说法不正确的是()A．木块的机械能增量为FfLB．子弹的机械能削减量为Ff(L＋d)C．系统的机械能削减量为FfdD．系统的机械能削减量为Ff(L＋d)解析：木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，A正确；子弹机械能的削减量等于动能的削减量，即子弹克服阻力做的功Ff(L＋d)，B正确；系统增加的机械能等于力Ff做的总功，即ΔE＝FfL－Ff(L＋d)＝－Ffd，故机械能削减量为Ffd，C正确，D错误．答案：D8.如图所示，传送带保持v＝4m/s的速度水平匀速运动，将质量为1kg的物块无初速地放在A端，若物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6m，则物块从A到B的过程中，传送带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的热量又是多少(g取10m/s2)?解析：木块与传送带间的摩擦力Ff＝μmg＝2N，设木块的加速度为a，则由牛顿其次定律得Ff＝ma，所以a＝2m/s2.设木块位移为x1时速度达到4m/s，则由v2＝2ax1，得x1＝4m，所以摩擦力对木块做的功为W＝μmgx1＝8J.木块与传送带间相对位移为x相＝v·eq\f(v,a)－x1＝4m，所以产生的热量为Q热＝μmgx相＝8J.答案：8J8JB级提实力9．(多选)在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v，那么，在小球运动的过程中()A．重力做功为mghB．克服空气阻力做的功为f·eq\r(h2＋x2)C．落地时，重力的瞬时功率为mgvD．重力势能和机械能都渐渐削减解析：重力做功为WG＝mgh，A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于eq\r(h2＋x2)，故克服空气阻力做的功大于f·eq\r(h2＋x2)，B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，C错误；重力做正功，重力势能削减，空气阻力做负功，机械能削减，D正确．答案：AD10.(多选)小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从A点由静止释放，它在下降的过程中经过了B点，之后接着下降．已知A、B两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠OBA＜∠OAB＜eq\f(π,2)，在小球从A点运动到B点的过程中，则()A．弹力对小球先做正功后做负功B．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D．小球到达B点时的动能等于其在A、B两点的重力势能之差解析：由题可知，A、B两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中OA为压缩状态，OB为伸长状态，小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最终再做负功，故A错误；A处速度为零，弹力功率为零，下滑过程弹簧弹力与杆垂直时弹力功率为零，当弹簧处于原长时弹力为零，功率为零，故弹力功率为零的位置共有三处，B错误；因A点与B点弹簧的弹力大小相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，故C正确；小球从A到B的过程中合外力做的功等于重力做的功，所以小球到达B点时的动能等于其在A、B两点的重力势能之差，故D正确．答案：CD11．如图所示，质量为m的滑块以肯定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面对上的恒力F＝mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，取动身点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t和位移x关系的是()解析：依据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，可知滑动摩擦力等于重力沿斜面对下的分力．施加一沿斜面对上的恒力F＝mgsinθ，物体机械能保持不变，重力势能随位移x匀称增大，选项C正确，D错误．产生的热量Q＝Ffx，随位移匀称增大，滑动动能Ek随位移x匀称减小，选项A、B错误．答案：C12.如图所示，一物体质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB＝4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD＝3m．挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能Epm.解析：(1)最终的D点与起先的位置A点比较：动能削减ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝9J.重力势能削减ΔEp＝mglADsin37°＝36J.机械能削减量ΔE＝ΔEk＋ΔEp＝45J，机械能的削减量全部用来克服摩擦力做功，即Wf＝Ffl＝45J，而路程l＝5.4m，则Ff＝eq\f(Wf,l)≈8.33N.而Ff＝μmgcos37°，所以μ＝eq\