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

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