物理ⅱ沪科版4.3能量的转化与守恒练习

1、物理沪科版4.3 能量的转化与守恒练习【一】单项选择题( 此题共 5 小题，每题7 分，共 35 分 )1. 滑板是现在特别流行的一种运动，如图1 所示，一滑板运动员以度从曲面的A 点下滑， 运动到 B 点速度仍为7m/s，假设他以6m/s由 A点下滑，那么他运动到B 点时的速度 () 图 1A、大于 6m/sB、等于 6m/s7m/s 的初速的初速度仍C、小于6m/sD、条件不足，无法计算12、质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a 3g竖直下落到地面，在此过程中 ()1A、物体的重力势能减少3mgh1B、物体的动能增加3mgh1C、物体的机械能减少3mghD、物体的机械能保持不

2、变3. 如图 2 所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧、 在此过程中， 小球重力势能和动能的最大值分别为 Ep 和 Ek，弹簧弹性势能的最大值为Ep，那么它们之间的关系为()图2A、 Ep Ek Ep B、EpEk EpC、 Ep Ek Ep D、EpEk Ep4、如图3 所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的质量为 m 2.0kg ，物体与水平面间的动摩擦因数 0.4 ，弹簧的劲度系数现用力 F 拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能Ep 1.0J ，物体处于静止状态、假设取 gP 点，物体的k

3、200N/m. 10m/s2，那么撤去外力F 后 ()A、物体向右滑动的距离能够达到图312.5cmB、物体向右滑动的距离一定小于C、物体回到 O点时速度最大12.5cmD、物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零5、如图4 所示，倾角为30的斜面体置于水平地面上、一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A 的质量为 m， B 的质量为 4m.开始时， 用手托住 A，使 OA段绳恰处于水平伸直状态( 绳中无拉力 ) ，OB绳平行于斜面，如今 B 静止不动、将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，以下判断中错误的选项是()图4A、物块B

4、受到的摩擦力先减小后增大B、地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C、小球 A的机械能守恒D、小球 A的机械能不守恒，A、 B 系统的机械能守恒【二】多项选择题( 此题共 4 小题，每题7 分，共 28 分、每题有多个选项符合题意，全部选对的得7 分，选对但不全的得3 分，错选或不答的得0 分 )6. 轻质弹簧吊着小球静止在如图5 所示的 A 位置，现用水平外力F 将小球缓慢拉到B位置，如今弹簧与竖直方向的夹角为 ，在这一过程中，关于整个系统，以下说法正确的选项是 () 图 5A、系统的弹性势能不变B、系统的弹性势能增加C、系统的机械能不变D、系统的机械能增加7、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，

5、通过时间t 0 滑至斜面底端、在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定、假设用、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速F v度、位移和机械能，那么如图6所示的图象中可能正确的选项是()8、某缓冲装置可抽象成如图图 67 所示的简单模型、图中K1、K2 为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧、以下表述正确的选项是()A、缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B、垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C、垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D、垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变9、如图 8 所示， A、 B、 C、 D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度 h 处由静止释放小球，使之进

6、入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小段圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，高度大于h； B 图中的轨道与A 图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h； C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D 图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于 h. 假如不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()图 8【三】计算题 ( 此题共 3 小题，共 37 分、解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤、只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10、 (11 分 ) 一组数据显示：世界

7、煤炭的储量还能烧200 多年，我国煤炭的储量还能烧70多年；世界天然气的储量还能用50 多年，我国天然气的储量还能用20 年；世界石油的储量还能用40 多年，我国现有的石油储量用不到20 年、因此，新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题、风能作为一种清洁能源，对环境的破坏小，可再生，将成为人类以后大规模应用的能源之一、假设某地区的平均风速是6.0m/s ，空气密度是31.2kg/m ，此地有一风车，它的车叶转动时能够形成半径为20m 的圆面，假如那个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能、问：(1) 在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少？(2) 那个风车平均每秒内发出的电能是多

8、少？11、 (12 分 )(2017 连云港模拟) 如图 9 所示， B 是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上、 A 是质量为 m的细长直杆，光滑套管D被固定， A 能够自由上下运动，物块 C 的质量为 m，紧靠半球形碗放置、初始时，A 杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触( 如图 ) 、然后从静止开始释放A， A、B、 C 便开始运动、求：图 9(1) 长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和、C水平方向的速B度；(2) 运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度、12、 (14 分 ) 如图 10 所示，将质量均为m，厚度

9、不计的两物块A、B 用轻质弹簧相连接、第一次只用手托着B 物块于 H高处， A在弹簧的作用下处于静止状态，现将弹簧锁定，如今弹簧的弹性势能为Ep，现由静止释放A、 B， B 物块着地后速度马上变为零，同时弹簧解除锁定，在随后的过程中B 物块恰能离开地面但不接着上升、第二次用手拿着A、B两物块，使弹簧竖直并处于原长状态，如今物块 B 离地面的距离也为H，然后由静止同时释放后速度同样马上变为零，试求：图10A、 B，B 物块着地(1) 第二次释放 A、 B 后， A 上升至弹簧恢复原长时的速度大小v1；(2) 第二次释放 A、 B 后， B 刚要离开地面时 A 的速度大小 v2.第五章第4 单元功

10、能关系能量守恒定律【参考答案与详细解析】【一】单项选择题( 此题共 5 小题，每题7 分，共 35 分 )1. 解析：当初速度为 7m/s 时，由功能关系，运动员克服摩擦力做功等于减少的重力势能、而当初速度变为6m/s 时，运动员所受的摩擦力减小，故从A 到 B 过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在B 点动能大于他在A 点的动能、答案： A12、解析：物体所受合力为F 合 ma 3mg由动能定理得，动能的增加量1Ek F 合 h 3mgh.答案： B3. 解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，如今动能最大；当小球压缩弹簧到最

11、短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大、由机械能守恒定律可知Ep Ek Ep，故答案选 A.答案： A4、解析：当物体向右运动至O点过程中，弹簧的弹力向右、由牛顿第二定律可知，kx mg ma( x 为弹簧的伸长量 ) ，当 a 0 时，物体速度最大，如今kx mg，弹簧仍处于伸长状态，故 C 错误、当物体至12O点时，由 Ep mg 0.1 2mv 可知，物体至 O点的速度不为零， 将接着向右压缩弹簧，由能量守恒可得， Ep mgx Ep，因 Ep 0，因此 x 12.5cm ， A 错误， B 正确、物体到达最右端时，动能为零，但弹簧有弹性势能，故系统的机械能不为零， D 错误、答案：

12、B5、解析：因斜面体和B 均不动，小球A 下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C 正确， D 错误；开始 A球在与 O等高处时，绳的拉力为零，B 受到沿斜面向上的摩擦力，小球 A 摆至最低点时，由v212mg，对 B 物体沿斜面列方程：FT mg m和 mglOAmv 得 FTlOA234mgsin Ff FT，当 FT 由 0 增加到 3mg的过程中， Ff 先变小后反向增大，故A 正确、以斜面体和 B 为一整体，因OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故 B 正确、答案： D【二】多项选择题 ( 此题共 4 小题，每题 7 分，共 28 分、每题有

13、多个选项符合题意，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分 )6. 解析：依照力的平衡条件可得F mgtan ，弹簧弹力大小为Fmg弹 cos ， B位置比 A 位置弹力大， 弹簧伸长量大， 因此由 A 位置到 B 位置的过程中， 系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，因此系统的机械能增加、答案： BD7、解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合1力为恒力， A 正确；而物体在此合力作用下做匀加速运动，v at ， x at 2，因此 B、C 错；2物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D 正确、答案： AD8、解析：两弹簧

14、中任一点处，相互作用力均相等都等于弹簧一端的力，与劲度系数无关( 只是劲度系数不同， 形变量不同 ) ，B 对， C错、两弹簧均发生形变， 其弹性势能均变化，D对、答案： BD9、解析：由能量守恒可知A 项正确， C项正确； B 项中，小球通过轨道后做斜抛运动，落地前水平速度分量将不变，到达最高点时速度不为零，由能量守恒可知，如今小球高度一定小于h；D项中要使小球能够通过最高点， 必须使小球在最高点的速度v满足v(gR R为轨道半径 ) ，如今对应的最高点的机械能就大于小球刚下落时的机械能，违背了能量守恒定律，因此 D 项错、答案： AC【三】计算题 ( 此题共 3 小题，共 37 分、解答时

15、请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤、只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)V vS vr 2，那么这股气流10、解析： (1)在 1 秒内，能和车叶发生作用的气流体积111k22223的动能 E 2mv 2 v r v 2 rv .将 、 r 、v 值代入上式得Ek 1.63 105J.(2) 每秒得到电能为E Ek 1.63 104J.答案： (1)1.63 105J(2)1.63 104J11、解析： (1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，而B、 C水平速度相同，设为v，12由机械能守恒定律得：mgR 2 3mv2Rg因此 v3 .(2) 长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，碗的水1平速度亦为零、由机械能守恒定律得：2 2mv2mgh2R