高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源课堂检测

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源课堂检测，共7页。试卷主要包含了对于功和能，下列说法正确的是，5 m，则==6，02 J-×70×12等内容，欢迎下载使用。

A.功和能的单位相同，它们的概念也相同
B.做功的过程就是物体能量的转化过程
C.做了多少功，就有多少能量发生了转化
D.各种不同形式的能可以相互转化，且在转化的过程中，能的总量是守恒的
【答案】B、C、D
一根长为L、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其长度的一半悬于桌边，若要将悬着的部分拉回桌面，至少做功 （ ）
A. mgL B. mgL
C.mgL D. mgL
【解析】一半链条质量为，拉回桌面重心移动距离为,则W= =mgL,故A正确.
【答案】A
在足球比赛中，甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图所示，已知球门高度为h，足球飞入球门时的速度为v，足球质量为m，不计空气阻力和足球的大小，则该队员对足球做的功为 （ ）
A. B.mgh+
C.mgh D. -mgh
【答案】B
4.如图所示，ABCD是一个盆形容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC是水平的，其长度d=0.50 m.盆边缘的高度为h=0.30 m.已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.在A处一个质量为m的小物块从静止下滑，在盆内来回滑动，最后停下来，则静止地点到B的距离为 （ ）
m m m D.0
【解析】设物块在BC上运动的路程为x，由动能定理知：μmgx=mgh.则x== m= 3 m.因为d=0.5 m，则==6.故物块停在B点.
【答案】D
5.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则 （ ）
A.两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B.两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C.两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D.两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大
【解析】整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以A球的动能大于B球的动能，所以B正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大，所以D正确.
【答案】B、D
6.从地面上将一小球竖直上抛，经一定时间小球回到抛出点.若小球运动过程中所受的空气阻力大小不变，关于小球上升过程和下降过程有关说法正确的是（ ）
A．回到抛出点时的速度大小与抛出时的速度大小相等
B．上升过程重力和阻力均做负功，下降过程重力做正功，阻力做负功
C．上升时间大于下降时间，上升损失的机械能小于下降损失的机械能
D．上升时间小于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能
【解析】由于受空气阻力作用，小球在运动过程中，要克服阻力做功，因此落回到抛出点时的速度小于抛出时的速度，故A项错误；上升过程中，重力和空气阻力方向向下，对小球均做负功；下降过程中，重力方向向下，对小球做正功，空气阻力方向向上，对小球做负功，故B项正确；上升过程的加速度a1=,下降过程中的加速度a2=,所以a1>a2，考虑上升的逆过程，所以上升时间小于下降时间，而空气阻力和运动路程大小都相等，所以损失的机械能相等，故C项错误，D项正确.
【答案】B、D
7.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.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，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度） ( )
A.他的动能减少了Fh
B.他的重力势能增加了mgh
C.他的机械能减少了（F-mg）h
D.他的机械能减少了Fh
【解析】由动能定理，ΔEk=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,A错误；他的重力势能减少了mgh,B错误；他的机械能减少了ΔE=ΔEk+ΔEp=Fh-mgh+mgh=Fh,C错误，D正确.
【答案】D
8.如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m处自由滑下，当下滑到距离坡底x1处时，动能和势能相等（以坡底为参考平面）；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡（不计经过坡底时的机械能损失），当上滑到距离坡底x2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4 m.关于这个过程，下列说法中正确的是（ ）
A.摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化
B.重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化
C.x1>4 m,x2>2 m
D.x1>4 m,x2<2 m
【解析】根据动能定理可知，合外力对运动员做的功等于运动员动能的增量，故B正确，A错误；在下滑过程中，由能量守恒定律得：
mgx1sinα=mgx1sinα×2+Q>2mgx1sinα,
所以x下>2x1,
即x1在上滑过程中，由能量守恒定律得：
=mgs2sinθ×2+Q前
=mgx上sinθ+Q总，
因为Q前所以2mgx2sinθ>mgx上sinθ,
故x2>x上/2=4/2 m=2 m,选项C、D错误.
【答案】B
二、非选择题(共60分)
9．(12分)如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70 kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：
(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小(g＝10 m/s2)．
【解析】（1）从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为
ΔE=mgh+-
=70×10×20 J+×70×2.02 J-×70×12.02 J
=9 100 J.
(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度
a= m/s2=-2 m/s2.
根据牛顿第二定律=ma=70×(-2)N=-140 N.
即在BC面所受阻力的大小为140 N.
【答案】（1）9 100 J （2）140 N
10．（15分）小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为μ,水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ;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，如图所示.物块A从坡顶由静止滑下，求：
（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.
【解析】(1)由动能定理得
mgh-μmghctθ=，①
得.
(2)在水平滑道上
由能量守恒定律得=Ep，②
解得Ep=mgh-μmghctθ.
（3）设物块A能够上升的最大高度为h1,物块A被弹回过程中
由能量守恒定律得Ep=μmgh1ctθ+mgh1，③
解得h1=.
【答案】(1) (2)mgh-μmghctθ
(3)
11．（15分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为l=5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为m=10 kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=/2,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：
（1）传送带对小物体做的功.
（2）电动机做的功（g取10 m/s2).
【解析】（1）根据牛顿第二定律μmgcsθ-mgsinθ=ma知，物块上升加速度为a=g=2.5 m/s2,当物块的速度为v=1 m/s,位移是l==0.2 m，即物块将以v=1 m/s的速度完成4.8 m的路程，由动能关系得：W=ΔEk+ΔEp=255 J.
(2)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q，而由v=at得t=0.4 s，相对位移l′=vt-=0.2 m,摩擦生热Q=μmgl′csθ=15 J,故电动机做的功为W电=W+Q=270 J.
【答案】（1）255 J（2）270 J
12.（18分）如图所示，AB为半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接.小车质量M=3 kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2 m.现有一质量m=1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车.已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了15 s时，小车被地面装置锁定（取g=10 m/s2），试求：
（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；
（2）车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；
（3）从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；
（4）滑块落地点离开左端的水平距离.
【解析】（1）设滑块到达B端时速度为v,
由动能定理，得mgR=,
由牛顿第二定律，得-mg=,
联立两式，代入数值得轨道对滑块的支持力：=3mg=30 N.
（2）当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得
对滑块有：-μmg=ma1,
对小车有：μng=Ma2,
位置
A
B
C
速度/
2.0
12.0
0
时刻/s
0
4
10