2016-2017學(xué)年高中物理第2章能的轉(zhuǎn)化和守恒第3節(jié)能量守恒定律第4節(jié)能源與可持續(xù)發(fā)展學(xué)業(yè)分層測評魯科版必修.docx_第1頁
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能源與可持續(xù)發(fā)展 (建議用時:45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1下列說法正確的是()A機(jī)械能守恒時,物體一定不受阻力B機(jī)械能守恒時,物體一定只受重力和彈力作用C物體處于平衡狀態(tài)時,機(jī)械能必守恒D物體所受的外力不等于零,其機(jī)械能也可以守恒【解析】機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)物體間的彈力做功機(jī)械能守恒時,物體或系統(tǒng)可能不只受重力和彈力作用,也可能受其他力,但其他力不做功或做的總功一定為零,A、B錯;物體沿斜面勻速下滑時,它處于平衡狀態(tài),但機(jī)械能不守恒,C錯;物體做自由落體運(yùn)動時,合力不為零,但機(jī)械能守恒,D對【答案】D2下列四個選項(xiàng)的圖中,木塊均在固定的斜面上運(yùn)動,其中選項(xiàng)A、B、C中斜面是光滑的,選項(xiàng)D中的斜面是粗糙的,選項(xiàng)A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,選項(xiàng)A、B、D中的木塊向下運(yùn)動,選項(xiàng)C中的木塊向上運(yùn)動在下列選項(xiàng)所示的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是() 【導(dǎo)學(xué)號:01360060】ABCD【解析】依據(jù)機(jī)械能守恒條件:只有重力做功的情況下,物體的機(jī)械能才能守恒,由此可見,A、B均有外力F參與做功,D中有摩擦力做功,故A、B、D均不符合機(jī)械能守恒的條件,故答案為C.【答案】C3(多選)一物體從高h(yuǎn)處自由下落,落至某一位置時其動能與重力勢能恰好相等(取地面為零勢能面)()A此時物體所處的高度為B此時物體的速度為C這段下落的時間為D此時機(jī)械能可能小于mgh【解析】物體下落過程中機(jī)械能守恒,D錯;由mghmghmv22mgh知h,A對;由mv2mgh知v,B對;由t知t,C對【答案】ABC4兩物體質(zhì)量之比為13,它們距離地面高度之比也為13,讓它們自由下落,它們落地時的動能之比為() 【導(dǎo)學(xué)號:01360061】A13B31C19 D91【解析】只有重力做功,機(jī)械能守恒取地面為零勢能面,則落地時動能之比等于初位置重力勢能之比,據(jù)Epmgh,有Ep1Ep219,所以 Ek1Ek219,選C.【答案】C5汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后恰能沿斜坡勻速下滑,在這個過程中()A汽車的機(jī)械能守恒B汽車的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化C機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量守恒D機(jī)械能和內(nèi)能之間沒有轉(zhuǎn)化【解析】汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后,勻速下滑,汽車與地面摩擦生熱、溫度升高有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能減小(動能不變,重力勢能減小),但總能量守恒,故A、B、D錯誤,C正確【答案】C6(多選)石塊自由下落過程中,由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力做的功是10 J,下列說法正確的是()A由A到B,石塊的勢能減少了10 JB由A到B,功減少了10 JC由A到B,10 J的功轉(zhuǎn)化為石塊的動能D由A到B,10 J的勢能轉(zhuǎn)化為石塊的動能【解析】重力的功與重力勢能和其他形式的能轉(zhuǎn)化對應(yīng)【答案】AD7在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺跳水是我國運(yùn)動員的強(qiáng)項(xiàng)如圖2311所示,質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動,設(shè)水對她的阻力大小恒為F,那么在她減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()【導(dǎo)學(xué)號:01360062】圖2311A她的動能減少了FhB她的重力勢能增加了mghC她的機(jī)械能減少了(Fmg)hD她的機(jī)械能減少了Fh【解析】運(yùn)動員下降高度h的過程中,重力勢能減少了mgh,B錯誤;除重力做功以外,只有水對她的阻力F做負(fù)功,因此機(jī)械能減少了Fh,C錯誤,D正確;由動能定理可知,動能減少了(Fmg)h,故A錯誤【答案】D8長為L的均勻鏈條,放在光滑的水平桌面上,且使其L垂在桌邊,如圖2312所示,松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑,則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多少?圖2312【解析】設(shè)整條鏈質(zhì)量為m,取桌面為零勢面,鏈條下落,由機(jī)械能守恒定律得gmgmv2所以v.【答案】能力提升9如圖2313所示,地面上豎直放一根輕彈簧,其下端和地面連接,一物體從彈簧正上方距彈簧一定高度處自由下落,則() 【導(dǎo)學(xué)號:01360063】圖2313A物體和彈簧接觸時,物體的動能最大B與彈簧接觸的整個過程,物體的動能和彈簧彈性勢能的和不斷增加C與彈簧接觸的整個過程,物體的動能與彈簧彈性勢能的和先增加后減小D物體在反彈階段,動能一直增加,直到物體脫離彈簧為止【解析】物體在接觸彈簧前做的是自由落體運(yùn)動,從接觸彈簧到彈力等于重力時,其做的是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,彈力等于重力時加速度最小,速度最大,再向下做的是加速度逐漸增大的減速運(yùn)動,速度減至零后向上完成相反的過程,故A、D錯誤;接觸彈簧后,重力勢能先減小后增大,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化,動能和彈性勢能之和先增大后減小,B錯誤,C正確【答案】C10水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m的小木塊A由靜止輕放在傳送帶上,若小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,如圖2314所示,在小木塊與傳送帶相對靜止時,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()圖2314Amv2 B2mv2C.mv2 D.mv2【解析】小木塊剛放在傳送帶上時速度為零,與傳送帶有相對滑動,受向前的滑動摩擦力,使小木塊加速,最終與傳送帶具有相同的速度v.由于題目要求出轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量,必須求出滑動摩擦力對系統(tǒng)做的總功從小木塊放上傳送帶至與傳送帶相對靜止,小木塊做勻加速運(yùn)動,勻加速運(yùn)動的時間為t傳送帶做勻速運(yùn)動,其位移為xvt摩擦力對小木塊做正功W1mv2傳送帶克服摩擦力做功為W2fxmgmv2此過程中傳送帶克服摩擦力做功將傳送帶的能量轉(zhuǎn)化為了兩部分小木塊的動能和轉(zhuǎn)化的內(nèi)能由能量守恒定律求出轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為EW2W1mv2.【答案】D11(2016莆田高一檢測)滑板運(yùn)動是一項(xiàng)驚險刺激的運(yùn)動,深受青少年的喜愛如圖2315所示是滑板運(yùn)動的軌道,AB和CD是一段圓弧形軌道,BC是一段長7 m的水平軌道一運(yùn)動員從AB軌道上P點(diǎn)以6 m/s的速度下滑,經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道,到Q點(diǎn)時速度減為零已知運(yùn)動員的質(zhì)量為50 kg,h1.4 m,H1.8 m,不計圓弧軌道上的摩擦(g取10 m/s2) 求:圖2315(1)運(yùn)動員第一次經(jīng)過B點(diǎn)、C點(diǎn)時的速度各是多少?(2)運(yùn)動員與BC軌道的動摩擦因數(shù)【解析】以水平軌道為零勢能面(1)從P點(diǎn)到B點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律mvmghmv解得vB8 m/s從C點(diǎn)到Q點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律mvmgH解得vC6 m/s.(2)從B到C由動能定理mgsmvmv解得0.2.【答案】(1)8 m/s6 m/s(2)0.212小物塊A的質(zhì)量為m,物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為,水平面光滑;坡道頂端距水平面高度為h,傾角為;物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時,在底端O點(diǎn)處無機(jī)械能損失,重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖2316所示物塊A從坡頂由靜止滑下,求: 【導(dǎo)學(xué)號:01360064】圖2316(1)物塊滑到O點(diǎn)時的速度大小(2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度

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