高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源练习题

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练习题，共6页。

A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
解析：能量可以转化或转移，但总量不变，A、B、C对；D中机械能转化成了内能，D错．
答案：D
2．石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是( )
A．由A到B，石块的势能减少了10 J
B．由A到B，功减少了10 J
C．由A到B,10 J的功转化为石块的动能
D．由A到B,10 J的势能转化为石块的动能
解析：重力的功与重力势能和其他形式的能转化对应．
答案：AD
3．下列现象中，物体动能转化为势能的是( )
A．秋千由最高点荡向最低点
B．张开的弓把箭水平射出去
C．骑自行车匀速驶上斜坡
D．正在腾空上升的礼花弹
解析：秋千由最高点荡向最低点是重力势能转化为动能；张开的弓把箭水平射出去是弹性势能转化为动能；骑自行车匀速驶上斜坡是人体内的化学能转化为重力势能；正在腾空上升的礼花弹是动能转化为重力势能，故只有D正确．
答案：D
4.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．如图所示，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，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
A．她的动能减少了Fh
B．她的重力势能增加了mgh
C．她的机械能减少了(F－mg)h
D．她的机械能减少了Fh
解析：运动员下降高度h的过程中，重力势能减少了mgh，B错误；除重力做功以外，只有水对她的阻力F做负功，因此机械能减少了Fh，C错误，D正确；由动能定理可知，动能减少了(F－mg)h，故A错误．
答案：D
5．一小滑块放在如图所示的固定凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离．若已知在这过程中，拉力F所做功的大小为A(绝对值)，斜面对滑块的作用力所做的功大小为B，重力做功大小为C，空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少？滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少？
解析：动能的改变量等于合力的功
故ΔEk＝A－B＋C－D
重力势能的改变量等于克服重力的功
故ΔEp＝－C
机械能改变量等于除重力外，其他力做功的代数和
故ΔE机＝A－B－D.
答案：A－B＋C－D －C A－B－D
(时间：45分钟 满分：60分)
一、选择题(共8个小题，每题5分，共40分)
1．滚摆上下摆动，而高度越来越低，说明( )
A．滚摆的机械能守恒
B．能量正在消失
C．只有动能和势能的相互转化
D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
解析：高度越来越低，说明机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A、B、C错．
答案：D
2．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将( )
A．逐渐有所升高B．保持不变
C．开机时降低，停机时又升高D．开机时升高，停机时降低
解析：冰箱工作，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，A正确．
答案：A
3．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下，物体机械能的变化情况是( )
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况
D．三种情况中，物体的机械能均增加
解析：无论物体怎样向上运动，拉力都做正功，物体的机械能均增加，故选D.
答案：D
4．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加
D．重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变
解析：由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确．
答案：B
5.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时速度为v，与A点的竖直高度差为h，则( )
A．由A至B重力做功为mgh
B．由A至B重力势能减少eq \f(1,2)mv2
C．由A至B小球克服弹力做功为mgh
D．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为(mgh－eq \f(1,2)mv2)
解析：由A至B重力做功为mgh，A正确；但此过程中重力势能的减少有一部分转化为弹簧的弹性势能，故B错误；由动能定理得：mgh－W弹＝eq \f(1,2)mv2，故小球克服弹力做的功也即弹簧的弹性势能为mgh－eq \f(1,2)mv2，C错误，D正确．
答案：AD
6.如图所示，轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为( )
A．(mg－F阻)(H－L＋x)
B．mg(H－L＋x)－F阻(H－L)
C．mgH－F阻(H－L)
D．mg(L－x)＋F阻(H－L＋x)
解析：设物体克服弹力做功为W弹，则对物体应用动能定理得(mg－F阻)(H－L＋x)－W弹＝ΔEk＝0，所以，W弹＝(mg－F阻)(H－L＋x)，即为弹簧在最短时具有的弹性势能．
答案：A
7.如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )
A．力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量
B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量
C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量
D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
解析：木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功决定着物体动能的改变量，C正确；重力做功决定着重力势能的改变量，B正确，A错误；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，D正确．
答案：BCD
8.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中不正确的是( )
A．木块的机械能增量为FfL
B．子弹的机械能减少量为Ff(L＋d)
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff(L＋d)
解析：木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，A对．子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功Ff(L＋d)，B对．系统增加的机械能等于力Ff做的总功，即ΔE＝FfL－Ff(L＋d)＝－Ffd，故机械能减少量为Ffd，C对，D错．
答案：D
二、非选择题(共2个小题，每题10分，共20分)
9．质量为m的钢球以速度v落入沙坑，钢球在沙坑中下陷的深度为d，(重力加速度为g)求：
(1)钢球在沙坑中受到的阻力大小Ff；
(2)钢球下陷过程中产生的内能．
解析：(1)钢球在沙坑中下陷过程由动能定理得：
mgd－Ffd＝0－eq \f(1,2)mv2
解得：Ff＝mg＋eq \f(mv2,2d).
(2)由能量守恒定律可知内能的增量等于钢球机械能的减少量，
故ΔE内＝mgd＋eq \f(1,2)mv2.
答案：(1)mg＋eq \f(mv2,2d) (2)mgd＋eq \f(1,2)mv2
10.如图所示，传送带保持v＝4 m/s的速度水平匀速运动，将质量为1 kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6 m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？(g取10 m/s2)
知识点及角度
难易度及题号
基础
中档
稍难
功能关系
3
4、5
能量守恒定律
1、2
6、7、8、9
摩擦产热
10