2019-2020学年高中物理 第四章 机械能和能源 第六节 能量的转化与守恒随堂演练（含解析）粤教版必修2

能量的转化与守恒(多选)质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m后速度达1 m/s，则下列说法正确的是()a人对物体做的功等于物体机械能的增量b合外力对物体做功2 jc物体重力势能增加了10 jd人对物体做的功等于物体增加的动能解析：选abc.由功能关系知，人对物体做的功等于物体机械能的增量，a说法正确，d说法错误；合外力做功等于动能的增量，w合mv22 j，b说法正确；克服重力做功wmgh10 j，重力势能增加了10 j，c说法正确. 下列说法正确的是()a随着科技的发展，永动机是可以制成的b太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了c“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的d有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，戴在手腕上却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析：选c.永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置，这种装置违背了能量守恒定律，所以永动机是永远不可能制成的，a错误；太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极少的一部分，使万物生长，但辐射到宇宙空间的能量也没有消失，而是转化成了别的能量，b错误；马和其他动物，包括人，要运动，必须消耗能量，c正确；所谓“全自动”手表，内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的运行，如果把这种手表放在桌面上静置几天，它一定会停止走动的，d错误一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处物块初动能为ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能ek与位移x关系的图线是()解析：选c.设物块与斜面间的动摩擦因数为，物块的质量为m，则物块在上滑过程中根据功能关系有(mgsin mgcos )xekek0，即ekek0(mgsin mgcos )x，物块沿斜面下滑的过程中有(mgsin mgcos )(x0x)ek，由此可以判断c项正确 4.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()a最大速度相同b最大加速度相同c上升的最大高度不同 d重力势能的变化量不同解析：选c.当弹簧的弹力和滑块重力沿斜面向下的分力大小相等时，滑块的速度最大，由于两滑块的质量不同，故两滑块速度分别达到最大时，与质量大的滑块接触的弹簧的形变量较小，根据能量守恒定律可知，质量大的滑块的最大速度较小，选项a错误刚撤去外力时，两滑块的加速度最大，根据牛顿第二定律得kxmgsin ma(为斜面倾角)，agsin ，由于两滑块的质量不同，故两滑块的最大加速度不同，选项b错误整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的重力势能，由于两滑块质量不同，故上升的最大高度不同，选项c正确两滑块重力势能的变化量等于弹簧弹性势能的减少量，故重力势能的变化量相同，选项d错误如图所示，小球从高h的光滑斜面滚下，经粗糙的水平地面再滚上另一光滑斜面，当它到达h高度处时，速度为零求小球最后停在ab间何处？解析：设ab之间的距离为l，小球从高h的位置运动到另一斜面h的过程中，将重力势能转化为内能，由能量守恒得：flmghmgh小球往复几次后最终要停在ab平面上，整个过程应用能量守恒定律得flmgh联立两个方程得：ll1.5l所以最后小球将停在ab的中点处答案：ab的中点课时作业一、单项选择题关于功和能，下列说法中正确的是()a功和能的单位相同，物理意义也相同b物体对外不做功，这个物体就不具有能量c物体对外做功多，这个物体具有的能量就多d功和能不能相互转化，是不同的两个物理量解析：选d.功和能虽然单位相同，但意义完全不同，物体能够做功与物体是否做功是两回事，不做功的能量并不一定少，做功多的并不一定能量多，因为做功是对应着某一过程而言的，不能以某一过程做功的多少来判定能量的多少，要从物体能够对外做功的本领大小来判断，故a、b、c错误，d正确有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将()a升高b保持不变c开机时降低，停机时又升高d开机时升高，停机时降低解析：选a.电冰箱的压缩机运行时，一部分电能转化为内能，室内的温度将升高运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得80 j的动能则在运动员踢球过程中，运动员消耗的体能()a等于80 jb大于80 jc小于80 j d无法确定解析：选b.运动员消耗的体能不仅用于增加足球的动能，还有运动员自身肢体的动能及足球的重力势能，故b正确，a、c、d错误如图所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由a点冲上倾角为30的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g，在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体()a机械能损失了mgh b重力势能增加了3mghc动能损失了mgh d机械能损失了mgh解析：选a.重力做了mgh的负功，重力势能增加mgh，b错由于物体沿斜面以加速度g做减速运动，由牛顿第二定律可知：mgsin 30fmg，所以fmg.摩擦力做功为：wff2hmgh机械能损失mgh，故a项对，d错由动能定理得ekmghmgh2mgh即动能损失了2mgh，故c错一质量均匀、不可伸长的绳索，重为g，a、b两端固定在天花板上，如图所示，现在最低点c处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至d点，在此过程中，绳的重心位置()a逐渐升高 b逐渐降低c先降低后升高 d始终不变解析：选a.外力对绳索做正功，绳索的机械能增加，由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果，故a正确二、多项选择题下列对能量守恒定律的认识，正确的是()a某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加b某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加c散失到周围环境中的内能还能被回收重新利用d石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：选ab.由能量守恒定律可知，能量既不会消灭，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，故a、b正确，d错误；散失到周围环境中的内能不能被回收重新利用，c错误下列说法中正确的是()a热量能自发地从高温物体传给低温物体b热量不能从低温物体传到高温物体c热传递是有方向的d随着科学技术的发展，蒸汽机可以把内能全部转化为机械能解析：选ac.热传递是有方向性的，能自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，a、c正确，b错误；热机的效率永远小于1，d错误做竖直上抛运动的物体，它在上升过程中，如果动能的减少量为a，势能的增加量为b，物体克服重力所做的功为c，物体克服空气阻力所做的功为d，则下列关系中正确的是()aacd babcdcabd dabcd解析：选ac.根据动能定理，重力做功与阻力做功的代数和等于动能的变化，cda.a项正确由于除重力外的阻力做功等于物体机械能的变化所以dab，c项正确，b、d错误如图所示，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f，那么在这一过程中正确的是()a木块的机械能增量为flb子弹的机械能减少量为f(ld)c系统的机械能减少量为fdd系统的机械能减少量为f(ld)解析：选abc.木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力f做的功fl，a对子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功f(ld)，b对系统增加的机械能等于力f做的总功，即eflf(ld)fd，故机械能减少量为fd，c对d错10.如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为m、m(mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()a两滑块组成系统的机械能守恒b重力对m做的功等于m动能的增加量c轻绳对m做的功等于m机械能的增加量d两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功解析：选cd.除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化，故m克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量，拉力对m做的功等于m机械能的增加量，选项c、d正确三、非选择题一个质量为m的小球，从离地面h高处无初速度下落，运动过程中，空气阻力始终为球重力的0.1倍设小球与地面碰撞时无能量损失，则小球在停止运动前通过的总路程为多少？解析：小球与地面碰撞时无能量损失，所以在运动过程中将小球的重力势能转化为内能，设小球通过的总路程为l由能量守恒定律得：mgh0.1mgl，所以l10h.答案：10h12如图所示，滑块从a点由静止开始沿斜面下滑，过o点后滑上右边斜面b点时的速度恰好等于零，o点附近光滑，滑块经过o点没有能量损失