《走向高考》2013高考物理總復習5-4能量轉化與守恒定律.doc
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5-4能量轉化與守恒定律 一、選擇題 1．跳傘運動員在剛跳離飛機、降落傘尚未打開的一段時間內：①空氣阻力做正功；②重力勢能增加；③動能增加；④空氣阻力做負功。以下說法中正確的是( ) A．①② B．③④ C．②④ D．①③ [答案] B [解析] 跳傘運動員跳離飛機，在尚未打開降落傘的這段時間內，運動員向下運動，重力對運動員做正功，重力勢能減少；空氣阻力對運動員做負功。由于重力大于空氣阻力，運動員向下做加速運動，其動能增加，故①②錯，③④對。 2．(2012溫州二模)蹦床是青少年喜歡的一種體育活動，蹦床邊框用彈簧固定有彈性網，當運動員從最高點落下直至最低點的過程中，空氣阻力大小恒定，則運動員( ) A．剛接觸網面時，動能最大 B．機械能一直減少 C．重力做功等于克服空氣阻力做功 D．重力勢能的減少量等于彈性勢能的增加量 [答案] B [解析] 運動員從最高點落下直至最低點的過程中，先做加速運動，后做減速運動，當合力為0時，速度最大，動能也最大，此時彈性網發(fā)生形變，則選項A錯誤；因為在整個過程中都受阻力作用，阻力做負功，機械能減少，選項B正確；由動能定理，重力做功等于重力勢能的減少量，為克服空氣阻力做功與克服彈力做功之和，故選項C、D錯誤。 3．(2012廣東深圳一模)在奧運比賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．質量為m的跳水運動員入水后受到水的阻力而豎直向下做減速運動，設水對他的阻力大小恒為F。那么在他減速下降深度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當地的重力加速度)( ) A．他的動能減少了Fh B．他的重力勢能減少了mgh C．他的動能減少了(F－mg)h D．他的機械能減少了Fh [答案] BCD [解析] 跳水運動員入水減速下降h的過程中，他的重力勢能減少了mgh，則B選項正確；由動能定理知，動能減少了(F－mg)h，則C選項正確；重力以外的力做的功等于機械能的變化，則D選項正確。 4．(2012東北三省六校聯(lián)考)如圖所示，輕質彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質量為m1的物體A相連，物體A靜止于光滑桌面上，A右邊接一細線繞過光滑的定滑輪懸一質量為m2的物體B，設定滑輪的質量不計，開始時用手托住物體B，讓細線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，下列有關此過程的分析，其中正確的是( ) A．物體B機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 B．物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 C．物體B動能的增加量等于細線拉力對物體B做的功與物體B重力做功之和 D．物體B的機械能一直增加 [答案] C [解析] 物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，物體B的機械能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與物體A動能的增加量之和，則選項A、B錯誤；單獨對物體B，在達到最大速度前，細線拉力做負功，機械能減少，物體B減少的機械能等于拉力做的功，則選項C正確、D錯誤。 5．(2012遼寧沈陽)如圖所示，甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶，傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率v向上運動。現將一質量為m的小物體(視為質點)輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達B處時恰好達到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達離B豎直高度為h的C處時達到傳送帶的速率v。已知B處離地面高度為H，則在物體從A到B的運動過程中( ) A．兩種傳送帶對小物體做功相等 B．將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能相等 C．兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數不同 D．將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產生的熱量相等 [答案] AC [解析] A→B，由動能定理得W－MgH＝mv2，A 對；動摩擦因數μ明顯不同，C對；A→B摩擦力做功一樣，但甲一直產生熱量，而乙中只有AC段產生熱量，所以產生熱量不同，D錯；再由能量守恒則消耗的電能不等，B錯。 6．(2012濰坊模擬)如圖所示，在升降機內固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端與質量為m的物塊A相連，彈簧與斜面平行。整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( ) A．物塊A的重力勢能增加量一定等于mgh B．物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和 C．物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和 D．物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧拉力做功的和 [答案] CD [解析] 本題考查做功與能量的轉化關系。由于斜面光滑，物塊A靜止時彈簧彈力與斜面支持力的合力與重力平衡，當整個裝置加速上升時，由牛頓第二定律可知物塊A受到的合力應向上，故彈簧伸長量增加，物塊A相對斜面下滑一段距離，下滑高度小于h，故選項A錯誤；根據動能定理可知，物塊A動能的增加量應等于重力、支持力及彈簧彈力對其做功的代數和，故選項B錯誤；物塊A機械能的增加量應等于除重力以外的其他力對其做功的代數和，選項C正確；物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加量應等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功的代數和，故選項D正確。 7．(2012北京東城示范校練習)如圖所示，一根光滑的絕緣斜槽連接一個豎直放置的半徑為R＝0.50m的圓形絕緣光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.50T。有一個質量m＝0.10g，帶電荷量為q＝＋1.610－3C的小球在斜軌道上某位置由靜止自由下滑，若小球恰好能通過最高點，則下列說法中正確的是(重力加速度取10m/s2)( ) A．小球在最高點只受到洛倫茲力和重力的作用 B．小球從初始靜止到達最高點的過程中機械能守恒 C．若小球到最高點的線速度為v，則小球在最高點時的關系式mg＋qvB＝m成立 D．小球滑下初位置離軌道最低點為h＝m [答案] ABD [解析] 小球在運動的過程中，軌道光滑，洛倫茲力不做功，機械能守恒，B正確；在圓周運動的過程中，洛倫茲力的方向沿半徑向外，若小球恰好能通過最高點，則小球和軌道之間沒有正壓力作用，小球在最高點只受到洛倫茲力和重力的作用，A正確，小球在最高點時mg－Bqv＝m，C錯誤；對全過程有mgh＝mg2R＋mv2，解得初位置離軌道最低點為h＝m，D正確。 8.(2012湖北襄陽調研)如圖所示，質量為m的滑塊從斜面底端以平行于斜面的初速度v0沖上固定斜面，沿斜面上升的最大高度為H。已知斜面傾角為α，斜面與滑塊間的動摩擦因數為μ，且μ
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