2016-2017学年高中物理第2章能的转化和守恒第3节能量守恒定律第4节能源与可持续发展学业分层测评鲁科版必修.docx

能源与可持续发展 (建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的是()A机械能守恒时，物体一定不受阻力B机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C物体处于平衡状态时，机械能必守恒D物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒【解析】机械能守恒的条件是只有重力做功或系统内物体间的弹力做功机械能守恒时，物体或系统可能不只受重力和弹力作用，也可能受其他力，但其他力不做功或做的总功一定为零，A、B错；物体沿斜面匀速下滑时，它处于平衡状态，但机械能不守恒，C错；物体做自由落体运动时，合力不为零，但机械能守恒，D对【答案】D2下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中选项A、B、C中斜面是光滑的，选项D中的斜面是粗糙的，选项A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，选项A、B、D中的木块向下运动，选项C中的木块向上运动在下列选项所示的运动过程中机械能守恒的是() 【导学号：01360060】ABCD【解析】依据机械能守恒条件：只有重力做功的情况下，物体的机械能才能守恒，由此可见，A、B均有外力F参与做功，D中有摩擦力做功，故A、B、D均不符合机械能守恒的条件，故答案为C.【答案】C3(多选)一物体从高h处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等(取地面为零势能面)()A此时物体所处的高度为B此时物体的速度为C这段下落的时间为D此时机械能可能小于mgh【解析】物体下落过程中机械能守恒，D错；由mghmghmv22mgh知h，A对；由mv2mgh知v，B对；由t知t，C对【答案】ABC4两物体质量之比为13，它们距离地面高度之比也为13，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为() 【导学号：01360061】A13B31C19 D91【解析】只有重力做功，机械能守恒取地面为零势能面，则落地时动能之比等于初位置重力势能之比，据Epmgh，有Ep1Ep219，所以 Ek1Ek219，选C.【答案】C5汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑，在这个过程中()A汽车的机械能守恒B汽车的动能和势能相互转化C机械能转化为内能，总能量守恒D机械能和内能之间没有转化【解析】汽车关闭发动机后，匀速下滑，汽车与地面摩擦生热、温度升高有部分机械能转化为内能，机械能减小(动能不变，重力势能减小)，但总能量守恒，故A、B、D错误，C正确【答案】C6(多选)石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是()A由A到B，石块的势能减少了10 JB由A到B，功减少了10 JC由A到B,10 J的功转化为石块的动能D由A到B,10 J的势能转化为石块的动能【解析】重力的功与重力势能和其他形式的能转化对应【答案】AD7在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项如图2311所示，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()【导学号：01360062】图2311A她的动能减少了FhB她的重力势能增加了mghC她的机械能减少了(Fmg)hD她的机械能减少了Fh【解析】运动员下降高度h的过程中，重力势能减少了mgh，B错误；除重力做功以外，只有水对她的阻力F做负功，因此机械能减少了Fh，C错误，D正确；由动能定理可知，动能减少了(Fmg)h，故A错误【答案】D8长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其L垂在桌边，如图2312所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少？图2312【解析】设整条链质量为m，取桌面为零势面，链条下落，由机械能守恒定律得gmgmv2所以v.【答案】能力提升9如图2313所示，地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落，则() 【导学号：01360063】图2313A物体和弹簧接触时，物体的动能最大B与弹簧接触的整个过程，物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加C与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小D物体在反弹阶段，动能一直增加，直到物体脱离弹簧为止【解析】物体在接触弹簧前做的是自由落体运动，从接触弹簧到弹力等于重力时，其做的是加速度逐渐减小的加速运动，弹力等于重力时加速度最小，速度最大，再向下做的是加速度逐渐增大的减速运动，速度减至零后向上完成相反的过程，故A、D错误；接触弹簧后，重力势能先减小后增大，根据能量转化，动能和弹性势能之和先增大后减小，B错误，C正确【答案】C10水平传送带以速度v匀速转动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，如图2314所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()图2314Amv2 B2mv2C.mv2 D.mv2【解析】小木块刚放在传送带上时速度为零，与传送带有相对滑动，受向前的滑动摩擦力，使小木块加速，最终与传送带具有相同的速度v.由于题目要求出转化为内能的能量，必须求出滑动摩擦力对系统做的总功从小木块放上传送带至与传送带相对静止，小木块做匀加速运动，匀加速运动的时间为t传送带做匀速运动，其位移为xvt摩擦力对小木块做正功W1mv2传送带克服摩擦力做功为W2fxmgmv2此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带的能量转化为了两部分小木块的动能和转化的内能由能量守恒定律求出转化的内能为EW2W1mv2.【答案】D11(2016莆田高一检测)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱如图2315所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m的水平轨道一运动员从AB轨道上P点以6 m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零已知运动员的质量为50 kg，h1.4 m，H1.8 m，不计圆弧轨道上的摩擦(g取10 m/s2) 求：图2315(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数【解析】以水平轨道为零势能面(1)从P点到B点根据机械能守恒定律mvmghmv解得vB8 m/s从C点到Q点根据机械能守恒定律mvmgH解得vC6 m/s.(2)从B到C由动能定理mgsmvmv解得0.2.【答案】(1)8 m/s6 m/s(2)0.212小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图2316所示物块A从坡顶由静止滑下，求： 【导学号：01360064】图2316(1)物块滑到O点时的速度大小(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度