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2019-2020年高中物理 7.10能量守恒定律與能源（精講優(yōu)練課型）課時(shí)自測(cè) 新人教版必修2 1.(xx杭州高一檢測(cè))下列對(duì)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是( ) A.某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 B.某個(gè)物體的能減少，必然有其他物體的能增加 C.不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成的 D.石子從空中落下，最后靜止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了 【解析】選D。根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其他形式的能一定增大；某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加，A、B正確。不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成，C正確。石子在運(yùn)動(dòng)和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了石子本身及周?chē)矬w的內(nèi)能，能量并沒(méi)有消失，故D錯(cuò)誤。 2.(多選)(xx桂林高一檢測(cè))如圖所示，高h(yuǎn)=2m的曲面固定不動(dòng)。一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體，由靜止開(kāi)始從曲面的頂點(diǎn)滑下，滑到底端時(shí)的速度大小為4m/s。g取10m/s2。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( ) A.物體克服摩擦力做功20 J B.物體的動(dòng)能增加了8 J C.物體的重力勢(shì)能減少了20 J D.曲面對(duì)物體的支持力對(duì)物體不做功 【解析】選B、C、D。根據(jù)動(dòng)能定理得mgh+Wf=mv2=142J=8 J，B對(duì)。其中重力做功WG=mgh=1102J=20 J，故重力勢(shì)能減少20 J，C對(duì)。所以摩擦力做功Wf=8J-20 J=-12 J，A錯(cuò)。支持力始終與物體的速度垂直，故支持力不做功，D對(duì)。 3.足夠長(zhǎng)的傳送帶以v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上，若小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當(dāng)小物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為( ) A.mv2　　　 B.2mv2　　　 C.mv2　　　 D.mv2 【解析】選D。物塊A被放于傳送帶即刻做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a==μg，勻加速過(guò)程前進(jìn)的距離：x1==，該時(shí)間內(nèi)傳送帶前進(jìn)距離：x2=vt=v=，所以物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)距離：Δx=x2-x1=，故產(chǎn)生的內(nèi)能： Q=μmgΔx=μmg=mv2，D正確。 4. (多選)(xx寧波高一檢測(cè))如圖，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上做無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng)。設(shè)開(kāi)始時(shí)小球置于A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率為v，對(duì)圓環(huán)恰好沒(méi)有壓力。下列正確的是( ) A.從A到B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒 B.從A到B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能減少 C.小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+m D.小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+m 【解析】選B、C。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減少，A錯(cuò)，B對(duì)；由牛頓第二定律得F-mg=m，故小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)，彈力F=mg+m，C對(duì)，D錯(cuò)。 5.(xx保定高一檢測(cè))兩塊完全相同的木塊A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑水平桌面上。兩顆同樣的子彈以相同的水平速度射入兩木塊，穿透后子彈的速度分別為vA、vB，在子彈穿透木塊過(guò)程中因克服摩擦力產(chǎn)生的熱分別為QA、QB，設(shè)木塊對(duì)子彈的摩擦力大小一定，則( ) A.vA>vB，QA>QB　　　　　　　 B.vAvB，QA=QB 【解析】選D。設(shè)子彈的初速度為v0，質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，穿透過(guò)程中子彈所受阻力大小為f，未固定的木塊前進(jìn)了x，根據(jù)動(dòng)能定理：fd=m-m，f(d+x)=m-m，比較以上兩式得vA>vB，兩種情況下產(chǎn)生的熱量相等，QA=QB=fd，故D正確。 6.(多選)(xx山東高考)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( ) A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B.重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加 C.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)關(guān)注以下兩點(diǎn)： (1)粗糙斜面ab和光滑斜面bc，說(shuō)明M沿斜面下滑過(guò)程中摩擦力做了功，m不受摩擦力。 (2)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行說(shuō)明輕繩上彈力對(duì)M和m做的功大小相等。 【解析】選C、D。對(duì)于M和m組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對(duì)M做了功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)于M，合外力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和，根據(jù)動(dòng)能定理可知，M動(dòng)能的增加等于合外力做的功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于m，只有其重力和輕繩拉力做了功，根據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的其他力對(duì)物體做的正功等于物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C正確；對(duì)于M和m組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)輕繩上彈力做功的代數(shù)和等于零，只有兩滑塊的重力和M受到的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做了功，根據(jù)功能關(guān)系得，M的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量，選項(xiàng)D正確。 7.如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量均為m。開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升。已知當(dāng)B上升距離為h時(shí)，速度為v。求此過(guò)程中物塊A克服摩擦力所做的功和拉力對(duì)B做的功(重力加速度為g)。 【解析】由于連接A、B的繩子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未松，故A、B的速度大小相同，對(duì)A、B系統(tǒng)，由動(dòng)能定理有： Fh-Wf-mgh=2mv2 求得：Wf=Fh-mgh-mv2 根據(jù)功能關(guān)系，繩的拉力對(duì)B做的功等于B物體機(jī)械能的增加量，即W=mgh+mv2 答案：Fh-mgh-mv2　mgh+mv2 【總結(jié)提升】應(yīng)用功能關(guān)系解題的關(guān)鍵 應(yīng)用功能關(guān)系解題的關(guān)鍵是深刻理解不同功能關(guān)系的含義： (1)重力做功是物體重力勢(shì)能改變的原因，重力做多少功，重力勢(shì)能就減少多少。 (2)彈簧彈力做功是彈性勢(shì)能改變的原因，彈簧彈力做多少功，彈性勢(shì)能就減少多少。 (3)合力做功是物體動(dòng)能改變的原因，動(dòng)能的變化量總等于合力對(duì)物體所做的功。 (4)除重力和系統(tǒng)彈力外，其他力做功是機(jī)械能改變的原因，機(jī)械能的變化量總等于其他力所做的總功。