高一物理能量守恒定律及功能转化的综合运用练习题
7.高考物理功能关系 能量守恒定律专题精练含答案
课时作业19功能关系能量守恒定律时间:45分钟1.如图所示,水平传送带以v=2 m/s的速率匀速运行,上方漏斗每秒将40 kg的煤粉竖直放到传送带上,然后一起随传送带匀速运动.如果要使传送带保持原来的速率匀速运行,则电动机应增加的功率为(B)A.80 W B.160 WC.400 W D.800 W解析:由功能关系,电动机增加的功率用于使单位时间内落在传送带上的煤粉获得的动能以及煤粉相对传送带滑动过程中产生的热量,所以ΔP=12m v2+Q,传送带做匀速运动,而煤粉相对地面做匀加速运动过程中的平均速度为传送带速度的一半,所以煤粉相对传送带的位移等于相对地面的位移,故Q=f·Δx=fx=12m v2,解得ΔP=160W,B项正确.2.(多选)如图,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( CD )A .两滑块组成的系统机械能守恒B .重力对M 做的功等于M 动能的增加量C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加量D .两滑块组成的系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功 解析:由于斜面ab 粗糙,故两滑块组成的系统机械能不守恒,故A 错误;由动能定理得,重力、拉力、摩擦力对M 做的总功等于M 动能的增加量,故B 错误;除重力、弹力以外的力做功,将导致机械能变化,故C 正确;除重力、弹力以外,摩擦力做负功,机械能有损失,故D 正确.3.如图所示,一水平轻弹簧左端固定在墙上,质量为m 的小物块(视为质点)在水平面上从A 点以初速度v 0向左运动,接触弹簧后运动到C 点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.A 、C 两点间距离为L ,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则物块由A 点运动到C 点的过程中,下列说法正确的是( D )A .弹簧和物块组成的系统机械能守恒B .物块克服摩擦力做的功为12m v 20 C .弹簧的弹性势能增加量为μmgLD .物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和解析:由于摩擦力做负功,根据功能关系知系统机械能减小,选项A 错误;由功能关系知,物块由A 点运动到C 点的过程,初动能转化为弹簧弹性势能和内能,选项D 正确;根据能的转化和守恒定律知,弹簧的弹性势能增加量为E p 弹=12m v 20-μmgL ,选项C 错误;物块克服摩擦力做的功W f =μmgL <12m v 20,选项B 错误. 4.如图甲所示,倾角θ=30°的足够长固定光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m =1 kg 的物体沿斜面向上运动.已知物体在t =1 s 到t =3 s 这段时间的v -t 图象如图乙所示,弹簧的劲度系数k =200 N/m ,重力加速度g 取10 m/s 2.则在该段时间内( B )A .物体的加速度大小为2 m/s 2B .弹簧的伸长量为3 cmC .弹簧的弹力做功为30 JD .物体的重力势能增加36 J解析:根据速度图象的斜率表示加速度可知,物体的加速度大小为a =Δv Δt=1 m/s 2,选项A 错误;对斜面上的物体受力分析,受到竖直向下的重力mg 、斜面的支持力和轻弹簧的弹力F ,由牛顿第二定律,F -mg sin30°=ma ,解得F =6 N ,由胡克定律F =kx 可得弹簧的伸长量x =3 cm ,选项B 正确;在t =1 s 到t =3 s 这段时间内,物体动能增大ΔE k =12m v 22-12m v 21=6 J ,根据速度—时间图象面积等于位移,可知物体向上运动位移x =6 m ,物体重力势能增加ΔE k =mgx sin30°=30 J ;根据功能关系可知,弹簧弹力做功W =ΔE k +ΔE p =36 J ,选项C 、D 错误.5.(多选)如图所示,物块从足够长粗糙斜面底端O点,以某一速度沿斜面向上运动,到达最高点后又沿斜面下滑.物块先后两次经过斜面上的A点时的动能分别为E k1和E k2,重力势能分别为E p1和E p2,从O点开始到第一次经过A点的过程中重力做功为W G1,合外力做功的绝对值为W1,从O点开始到第二次经过A点的过程中重力做功为W G2,合外力做功的绝对值为W2,则下列选项正确的是(AC)A.E k1>E k2,E p1=E p2B.E k1=E k2,E p1>E p2C.W G1=W G2,W1<W2D.W G1=W G2,W1>W2解析:结合题意可知,物块先后两次经过斜面上A点时摩擦力做功不相等,动能不相等,E k1>E k2,上升的高度与下降的高度相同,所以物块上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功,重力做功为零,E p1=E p2,故A正确,B错误;重力做功只与初末高度差有关,W G1=W G2;合外力做功等于动能的变化量,物块第一次经过A 点时的动能大,故动能的变化量小,W1<W2,故C正确,D错误.6.(多选)如图甲所示,物体以一定的初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0 m.选择斜面底端为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化关系如图乙所示.g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则(BD)A.物体的质量m=0.67 kgB.物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5C.物体上升过程中的加速度大小a=1 m/s2D.物体回到斜面底端时的动能E k=10 J解析:在最高点,速度为零,所以动能为零,即物体在最高点的机械能等于重力势能,所以有E=E p+0=mgh,所以物体质量为m=Egh=3010×3kg=1 kg,A错误;在最低点时,重力势能为零,故物体的机械能等于其动能,物体上升过程中只有重力、摩擦力做功,故由动能定理可得-μmg cos37°hsin37°-mgh=ΔE k,解得μ=0.5,B正确;物体上升过程中沿斜面方向受到的合外力为F=mg sinα+μmg cosα=10 N,故物体上升过程中的加速度大小为a=Fm=10 m/s2,C错误;物体上升过程和下滑过程所受摩擦力大小不变,方向相反,所以,上升过程和下滑过程克服摩擦力做的功相同;物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20 J,故物体从开始至回到斜面底端的整个过程克服摩擦力做的功为40 J;又由于物体整个运动过程中重力、支持力做功为零,所以物体回到斜面底端时的动能为50 J -40 J=10 J,D正确.7.如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为m A=3 kg的小球A,竖直部分套有质量为m B=2 kg 的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连.在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且OA=3 m,OB=4 m,重力加速度g取10 m/s2.(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A的弹力F N的大小;(2)若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5 m/s2的匀加速直线运动,求经过23s拉力F所做的功.解析:(1)设静止时绳子与竖直方向夹角为θ,则由已知条件可知cosθ=45,sinθ=3 5对B进行分析可知:F T cosθ=m B g解得:F T=m Bcosθ=25 N对A进行分析可知:F=F T sinθ=15 N对A、B整体进行分析:竖直方向F N=(m A+m B)g=50 N(2)经过t=23s,小球A向右的位移x=12at2=1 m,此时绳子与水平方向夹角为θ小球A的速度为v A=at=3 m/sA、B两小球沿绳方向速度大小相等:v A cosθ=v B sinθ解得v B=v Atanθ=4 m/s由能量守恒知:W F=ΔE p+ΔE k=m B gh+12m A v2A+12m B v2B=49.5 J答案:(1)15 N50 N(2)49.5 J8.(2019·济南调研)如图为某双线客运索道,其索线由静止不动的承载索和牵引缆车运动的牵引索组成.运行过程中牵引索通过作用力F使缆车沿倾斜的承载索道斜向上加速移动,不计空气阻力,在缆车向上移动过程中,下列说法正确的是(D)A.F对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和B.F对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能D.F对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和解析:本题考查功能关系等知识.有三个力对缆车做功,F对缆车做正功,摩擦力和重力对缆车做负功,三个力做的总功等于缆车动能的增量;F对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力、重力所做功之和,选项AB错误;缆车克服重力做的功等于缆车增加的重力势能,选项C错误;F对缆车做的功和摩擦力对缆车做的功之和等于缆车机械能的增量,所以F对缆车做的功等于缆车机械能的增量和克服摩擦力做功之和,选项D正确.9.(2019·安徽黄山屯溪月考)如图所示,光滑斜面的倾角θ=30°,轻弹簧的劲度系数为k ,两端分别与物体M 和N 相连,两物体的质量均为m ,与斜面垂直的固定挡板P 挡住N ,两物体均处于静止状态.现沿平行斜面向下方向施加外力F 压物体M ,使得撤去外力F 后,物体N 能被弹簧拉起离开挡板(弹簧形变未超过其弹性限度),则外力F 至少要做的功是( A )A.m 2g 22kB.3m 2g 22kC.2m 2g 2kD.5m 2g 22k解析:本题考查功能关系.当M 静止时,弹簧的压缩量为Δx 1,以M 为研究对象,沿斜面方向有mg sin30°=k Δx 1,解得Δx 1=mg 2k,撤去外力F 后,物体N 能被弹簧拉起离开挡板,此时弹簧的伸长量为Δx 2,以N 为研究对象,沿斜面方向有mg sin30°=k Δx 2,解得Δx 2=mg 2k,因为Δx 1=Δx 2,整个过程中弹簧的弹性势能变化为零,整个过程中N 的重力势能不变,物体M 的重力势能增加为ΔE p =mg sin30°l=mg sin30°(Δx 1+Δx 2)=m 2g 22k,根据功能关系可知:外力F 至少要做的功是W =ΔE p =m 2g 22k,选项A 正确,BCD 错误. 10.(2019·河南南阳模拟)如图所示,固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨粗糙.一小球从轨道的最低点以初速度v 0向右运动,球的直径略小于圆管的直径,球运动的轨道半径为R ,空气阻力不计,重力加速度大小为g ,下列说法一定正确的是( B )A .若v 0<2gR ,小球运动过程中机械能不可能守恒B .若v 0=3gR ,小球运动过程中机械能守恒C .若v 0<5gR ,小球不可能到达最高点D .若v 0=2gR ,小球恰好能到达最高点解析:若小球上升到与圆心等高处时速度为零,此时小球只与外轨作用,不受摩擦力,只有重力做功,由机械能守恒定律得12m v 20=mgR ,解得v 0=2gR <2gR ,故A 错误;小球如果不挤压内轨,则小球到达最高点速度最小时,小球的重力提供向心力,由牛顿第二定律得mg =m v 2R ,由于小球不挤压内轨,则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用,只有重力做功,从最低点到最高点过程中,由机械能守恒定律得12m v 20=12m v 2+mg ·2R ,解得v 0=5gR ,则小球要不挤压内轨,速度应大于等于5gR ,故B 正确;若小球的速度v 0<5gR ,也是有可能做完整的圆周运动的,能到达最高点,只是最终将在圆心下方做往复运动,故C 错误;如果内轨光滑,小球在运动过程中不受摩擦力,机械能守恒,则小球恰能运动到最高点时速度为0,由机械能守恒定律得12m v 20=mg ·2R ,解得v 0=2gR ,但内轨粗糙,一定受到摩擦力作用,小球在到达最高点前速度已为零,不能到达最高点,故D 错误.11.如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为α=37°,将一质量为m =1 kg 的小物块无初速度地轻放在以速度v 0=10 m/s 匀速逆时针转动的传送带顶端,传送带两皮带轮轴心间的距离为L,物块经过时间t=2 s到达底端,物块和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,g 取10 m/s2,则下列说法中正确的是(A)A.L=16 m,整个过程产生内能24 JB.L=15 m,整个过程产生内能20 JC.L=20 m,物块对传送带的摩擦力做功为0D.L=16 m,摩擦力对物块做功-64 J解析:本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、内能、功,意在考查考生对传送带问题的分析综合能力.物块刚放到传送带上时,相对传送带向上运动,物块受到的摩擦力沿斜面向下,设物块从开始运动到与传送带速度相同所用时间为t1、加速度为a1、通过的位移为x1,由牛顿第二定律得mg sinα+μmg cosα=ma1,解得a1=10m/s2,由v=at得,t1=v0a1=1 s,由匀变速直线运动规律得,x1=12a1t21=5 m;物块运动1 s后,因为mg sinα=6 N>μmg cosα=4 N,所以物块相对传送带向下运动,物块受到的摩擦力沿斜面向上,设物块的加速度为a2,通过的位移为x2,由牛顿第二定律得mg sinα-μmg cosα=ma2,解得a2=2 m/s2,由匀变速直线运动规律得,x2=v0(t-t1)+12a2(t -t1)2=11 m,则L=x1+x2=16 m,传送带与物块的相对位移大小Δx =v0t1-x1+x2-v0(t-t1)=6 m,整个过程产生的内能Q=μmg cosα·Δx =24 J,选项A正确,BC错误;摩擦力对物块做的功W=μmg cosα·x1-μmg cosα·x2=-24 J,选项D错误.12.如图所示,从A点以v0=4 m/s的水平速度抛出一质量m=1 kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道BC后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C 端切线水平.已知长木板的质量M =4 kg ,A 、B 两点距C 点的高度分别为H =0.6 m 、h =0.15 m ,R =0.75 m ,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面的动摩擦因数μ2=0.2,g 取10 m/s 2,求:(1)物块滑至C 点时,对圆弧轨道C 点的压力; (2)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?解析:(1)设物块经过C 点的速度为v C ,则对于AC 过程,由动能定理得mgH =12m v 2C -12m v 20, 则有v C =v 20+2gH =42+2×10×0.6 m/s =27 m/s在C 点,有F N -mg =m v 2C R可得F N =m ⎝⎛⎭⎪⎫g +v 2C R =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫10+280.75 N ≈47.3 N ,根据牛顿第三定律得小物块滑至C 点时,对圆弧轨道C 点的压力大小F ′N =F N =47.3 N ,方向竖直向下;(2)物块滑上长木板后所受的滑动摩擦力为f 1=μ1mg =0.5×1×10 N =5 N物块对长木板的滑动摩擦力大小f ′1=f 1=5 N地面对长木板的最大静摩擦力f 2=μ2(m +M )g =0.2×(1+4)×10 N =10 N因f ′1<f 2,所以物块在长木板滑行时长木板相对于地面静止不动.设长木板长至少为L 时,才能保证小物块不滑出长木板.根据动能定理得-μ1mgL=0-12m v2C可得L=v2C2μ1g=282×0.5×10m=2.8 m答案:(1)47.3 N,竖直向下(2)长至少为2.8 m。
【高一】能量守恒定律与能源过关训练(含答案)
【高一】能量守恒定律与能源过关训练(含答案)能量守恒定律与能过关训练(含答案)一.子弹水平射入放置在光滑水平面上的木块A中,并留在A中。
A和B通过弹性良好的弹簧连接在一起。
如图所示,在弹头进入木块a并压缩弹簧的整个过程中,对由弹头、两个木块和弹簧()组成的系统进行了测试。
a.系统机械能守恒b.系统机械能不守恒c、仅对于系统a和B,无法判断机械能守恒2.有人设想在夏天用电冰箱降低房间的温度。
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,且不考虑室内外热量的传递,则开机后,室内的温度将()。
a、渐升b.保持不变c、它在启动时减小,在关闭时增大d.开机时升高,停机时又降低3.如图所示,容器a和B各有一个轻活塞,可以自由移动。
活塞下面是水,上面是大气,大气压力是恒定的。
a、 B的底部通过管道与阀门K相连,整个装置与外部绝缘。
原来a的水面比B的高,打开阀门使a的水逐渐流向B,最终达到平衡。
在这个过程中()。
a.大气压力对水做功,水的内能增加b、水克服大气压做功,水的内能降低c.大气压力对水不做功,水的内能不变d、大气压力对水不起作用,水的内能增加4.(2021东理综)如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。
用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中()。
a、块体的机械能逐渐增加b.软绳重力势能共减少了c、块体重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功d.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和沿着滑块的斜面将滑块向下拉一小段距离,如图5所示。
如果已知在该过程中,拉力F所做功的大小(绝对值)为a,倾斜作用在滑块上的力所做功的大小为B,重力所做功的大小为C,空气阻力所做功的大小为d。
当用这些量表示时,小滑块的动能变化(指最终动能减去初始动能)等于______;,滑块的重力势能变化等于_;滑块的机械能(动能和重力势能之和)的变化等于。
能量守恒定律的应用练习题
能量守恒定律的应用练习题1. 问题描述:一辆质量为m的汽车以速度v1行驶在平坦的道路上,突然遇到一段上坡路段,汽车沿坡道行驶到高度h时速度变为v2。
忽略摩擦和空气阻力等阻力,求汽车在坡道上的平均力。
解答:根据能量守恒定律,汽车在平坦道路上的总机械能等于汽车在坡道上的总机械能,即1/2 * m * v1^2 = mgh + 1/2 * m * v2^2其中,g表示重力加速度,h表示上坡路段的高度。
化简上式可以得到:v1^2 = 2gh + v2^2可以看出,汽车在平坦道路上的速度v1与汽车经过上坡路段后的速度v2、高度h和重力加速度g都有关系。
2. 问题描述:在一个自由下落的物体系统中,有两个物体A和B,物体A的质量为m1,在高度h1处释放,物体B的质量为m2,在高度h2处释放。
物体A和B是否会在某一时刻相撞?如果会相撞,在何处相撞?解答:由于物体A和B均处于自由下落状态,所以它们在任意时刻的速度可以表示为:v1 = sqrt(2gh1)v2 = sqrt(2gh2)其中,g表示重力加速度。
两个物体相撞的条件是它们的坐标相等,即:h1 + v1t - 1/2gt^2 = h2 + v2t - 1/2gt^2化简可得:h1 + v1t = h2 + v2t代入v1和v2的表达式,得:h1 + sqrt(2gh1) * t = h2 + sqrt(2gh2) * t解这个方程可以得到t的值,然后再代入其中一个速度表达式,可以求出相撞时的高度。
3. 问题描述:有一个质量为m的小物块A静止放在水平面上,另一个质量为M 的物块B以速度v斜向上撞击A。
撞击后,B的速度变为v',A和B 分离开的速度为v_A和v_B。
求A和B分离开的速度和方向。
解答:根据能量守恒定律:1/2 * m * v^2 + 1/2 * M * v^2 = 1/2 * m * v_A^2 + 1/2 * M * v_B^2化简得:v^2 = v_A^2 + v_B^2然后根据动量守恒定律:m * v = m * v_A + M * v_B利用以上两个方程可以解得A和B分离开的速度v_A和v_B。
高一能量守恒定律习题
1、关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒2、下列过程中,哪个是电能转化为机械能A.太阳能电池充电 B.电灯照明 C.电风扇工作 D.风力发电3、温度恒定的水池中,有一气泡缓缓上升,在此过程中,气泡的体积会逐渐增大,若不考虑气泡内气体分子间的相互作用力,则下列说法中不正确的是A.气泡内的气体对外做功B.气泡内的气体内能不变C.气泡内的气体与外界没有热交换D.气泡内气体分子的平均动能保持不变4、一个系统内能减少,下列方式中哪个是不可能的A.系统不对外界做功,只有热传递B.系统对外界做正功,不发生热传递C.外界对系统做正功,系统向外界放热D.外界对系统作正功,并且系统吸热5、下列说法正确的是A.气体压强越大,气体分子的平均动能就越大B.在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少C.温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大D.自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6、一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比,A.气体内能一定增加B.气体内能一定减小C.气体内能一定不变D.气体内能是增是减不能确定7、有关气体压强,下列说法正确的是A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大B.气体的分子密度增大,则气体的压强一定增大C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小8、如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q中为真空整个系统与外界没有热交换.打开门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中9关于物体内能的变化,以下说法中正确的是A.物体机械能减少时,其内能也一定减少B.物体吸收热量,其内能一定增加C.外界对物体做功,物体内能一定增加D.物体吸收热量的同时又对外做功,物体的内能可能增加,也可能减少或保持不变10、一定质量的某种气体,如果外界对它做的功等于它的内能的增量,那么在这气体的状态变化过程中是 ( )A.温度保持不变B.体积保持不变C.压强保持不变D.气体与外界不发生热交换11、一个密闭的透热的容器,中间用可以自由移动但不漏气的活塞隔成两部分,一边充有氧气,一边充有氢气,下面论述正确的是 ( )A.如果氢气和氧气的质量相同,则两部分气体的体积相等B.如果氢气和氧气的质量相同,则氧气的体积大于氢气的体积C.如果两种气体分子间的平均距离相等,则氢气的质量较大D.如果两种气体分子间的平均距离相等,则氧气的质量较大12、热传递的规律是:()A.热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体B.热量总是从温度较高的物体传递给温度较低的物体C.热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体D.热量总是从比热较大的物体传递给比热较小的物体13、关于物体的内能及其变化,下列说法中正确的是:()A.物体的温度改变时,其内能必定改变B.物体对外做功,其内能不一不定改变;向物体传递热量,其内能也不一定改变C.对物体做功,其内能必定改变;物体向外传递一定热量其内能一定改变D.若物体与外界不发生热交换,则物体的内能必定不改变14、一定量气体膨胀做功100J,同时对外放热40J,气体内能的增量D U是:()A.60JB.-60JC.-140JD.140J15、在一物体沿粗糙斜面上滑的过程中,整个系统一定是()A.机械能的减少量等于内能的增加量与势能增加量之和;B.机械能的减小量等于内能的增加量;C.动能的减少量等于势能的增加量;D.动能的减少量等于内能的增加量。
高一能量守恒定律习题
高一能量守恒定律习题引言:能量守恒定律是热力学中的一条基本定律,它指出在任何一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能由一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。
在高中物理中,学生们常常学习到能量守恒定律,并通过一些习题来巩固对这一定律的理解。
本文将给出一些高一水平的能量守恒定律习题,帮助学生们巩固概念和提高解题能力。
习题一:一个小球从斜面的顶端滚下来,高度为H,小球的质量为m。
当小球滚到斜面底端的时候,它的速度是多少?解析:考虑到能量守恒,小球在滚到底端时,其重力势能全部转化为动能。
重力势能和动能之间的转化关系为:mgh = mv^2/2,其中h为高度,g为重力加速度,v为速度。
由此可得,v = √(2gh)。
所以,小球滚到底端时的速度为√(2gh)。
习题二:一个弹簧起伏的小车,小车的质量为m。
弹簧的弹性势能和小车的动能之间的转换关系为:kx^2 = mv^2/2,其中k为弹簧的弹性系数,x为弹簧伸缩的位移,v为小车的速度。
如果小车的总能量为E,弹簧伸缩的最大位移是多少?解析:由于能量守恒,弹性势能和动能之间的转化关系为:kx^2 = mv^2/2。
假设弹簧伸缩的最大位移为x_max,小车的速度为v_max。
则可以得到:kx_max^2 = mv_max^2/2。
又因为总能量为E,所以E = kx_max^2/2 + mv_max^2/2。
由此可得:v_max^2 = 2(E -kx_max^2)/(m + k)。
因此,弹簧伸缩的最大位移为x_max = √(2(E - kx_max^2)/(k + m))。
习题三:一辆质量为m的自行车以速度v刹住后停下来,摩擦力的大小为F。
刹车过程中摩擦力对自行车做了多少功?解析:刹车过程中,自行车的动能被摩擦力转化为热能。
根据能量守恒定律,摩擦力对自行车所做的功等于自行车的初始动能减去最后停下来时的动能。
自行车的动能可以表示为mv^2/2,最后停下来时的动能为零。
高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试题(包含答案解析)(6)
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)2.一轻质弹簧下端固定在倾角为θ=30°的光滑斜面底端,上端拴接一质量为m的挡板A,挡板A处于静止状态。
现将一质量为2m的物体B从斜面上距离挡板A上方L处由静止释放,物体B和挡板A碰撞后一起向下运动的最大距离为s,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.A、B碰撞后瞬间的速度为gLB.A、B碰撞后瞬间的加速度为3gC.A、B碰撞后瞬间的加速度与运动到最低点时的加速度大小相等D.在最低点时弹簧弹性势能的增量为()232mg L s+3.在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。
如图a所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。
若碰撞前、后两壶的v—t图象如图b所示。
关于冰壶的运动,下列说法正确的是()A.碰撞后过程中,蓝壶受到的阻力比红壶的大B.碰撞后,蓝壶的运动的时间为6sC.碰撞后两壶相距的最远距离为1.1mD.两壶碰撞是弹性碰撞4.建筑工地上需要将一些建筑材料由高处运送到低处,为此工人们设计了一个斜面滑道,如图所示,滑道长为16m ,其与水平面的夹角为37°。
现有一些建筑材料(视为质点)从滑道的顶端由静止开始下滑到底端,已知建筑材料的质量为100kg ,建筑材料与斜面间的动摩擦因数为0.5,取210m /s ,sin370.6,cos370.8︒︒===g 。
下列说法正确的是( )A .建筑材料在滑道上运动的时间为8sB .建筑材料到达滑道底端时的动量大小为800kg m /s ⋅C .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受滑道支持力的冲量大小为零D .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受重力做的功为49.610J ⨯5.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s6.如图所示,小球A 质量为2m ,小球B 质量为m ,小球B 置于光滑水平面上,小球A 从高为h 处由静止摆下到达最低点恰好与相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,它们能上升的最大高度是( )A .hB .49hC .14hD .18h 7.如图所示,有质量相同的a 、b 两个小球,a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,b 从同一高度自由下落。
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案1. 在一个高处为10m的楼顶上有质量为2kg的物体A和质量为4kg的物体B。
物体A水平地以5m/s的速度被推出楼顶,物体B静止不动。
物体A与物体B发生完全弹性碰撞后,两者分别以多大的速度运动?假设重力加速度为10m/s²。
解析:根据能量守恒定律,弹性碰撞过程中动能守恒,即物体A在运动过程中的动能完全转移到物体B上。
根据公式KE = 0.5mv²,我们可以用以下公式计算物体A和物体B的速度:物体A的初始动能 = 物体B的动能 + 物体A的末速度²0.5 * 2 * (5)² = 0.5 * 4 * v² + 0.5 * 2 * v²解方程可得:50 = 2v² + 2v²50 = 4v²v² = 12.5v ≈ 3.54 m/s所以,物体A和物体B分别以3.54 m/s的速度运动。
2. 一个物体质量为0.5kg,初始速度为10m/s,经过一段时间后,物体的速度变为5m/s。
在这段时间内,物体所受到的净力是多少?根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 0.5 * (5² - 10²)= -37.5 J根据牛顿第二定律,力等于物体质量乘以加速度,即:净力 = m * a= 0.5 * (5 - 10)/t (由于物体速度减小,加速度为负值)解方程可得:净力 = -2.5/t因此,在这段时间内物体所受到的净力为-2.5/t 牛顿。
3. 一个质量为2kg的物体从高处落下,下落过程中逐渐失去了5m/s 的速度。
这段过程中物体所受到的净力是多少?解析:对于自由落体运动,物体所受到的净力等于重力,即 F = m * g。
根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 2 * (0² - (-5)²)因为物体逐渐失去了5m/s的速度,所以功为负值。
高考物理 功能关系 能量守恒定律(含答案)
基础课时15功能关系能量守恒定律一、单项选择题1.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是()A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等解析运动员无论是加速下降还是减速下降,阻力始终阻碍系统的运动,所以阻力对系统始终做负功,故选项A正确;运动员加速下降时系统所受的合外力向下,减速下降时系统所受的合外力向上,故选项B错误;由W G=-ΔE p 知,运动员下落过程中重力始终做正功,系统重力势能减少,故选项C错误;运动员在加速下降和减速下降的过程中,任意相等时间内所通过的位移不一定相等,所以任意相等时间内重力做的功不一定相等,故选项D错误。
答案 A2.(2014·广东理综,16)如图1所示,是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()图1A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力,即摩擦力做负功,则机械能转化为内能,故A错误,B正确;垫板动能转化为内能和弹性势能,故C、D 错误。
答案 B3.升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)()A.升降机对物体做功5 800 JB.合外力对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加500 JD.物体的机械能增加800 J解析根据动能定理得W升-mgh=12m v2,可解得W升=5 800 J,A正确;合外力做的功为12m v2=12×100×42 J=800 J,B错误;物体重力势能增加mgh=100×10×5 J=5 000 J,C错误;物体机械能增加ΔE=Fh=W升=5 800 J,D错误。
人教版高中物理电能能量守恒定律专项训练题
(每日一练)人教版高中物理电能能量守恒定律专项训练题单选题1、某简易电吹风简化电路如图所示,其主要部件为电动机M和电热丝,部分技术参数如下表,电吹风在220V 电压下工作。
下列说法正确的是()冷风时:110WA.开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风B.吹热风时通过电热丝的电流为4AC.吹热风时电热丝的功率为990WD.该电吹风中电动机的内电阻为440Ω答案:B解析:A.开关S1、S2都闭合时,电热丝工作,电吹风吹热风,故A错误;BC.吹热风时电热丝的功率为P=P1−P2=880W通过电热丝的电流为I1=PU=4.0A故B正确,C错误;D.若电动机是纯电阻,电阻为R=U2P2=440Ω但电动机是非纯电阻,所以内阻不等于440Ω,故D错误。
故选B。
2、如图,电源电动势与内阻恒定,R1为定值电阻,两电表均为理想电表。
闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片向a端移动,则()A.两个电表示数都变大B.两个电表示数都变小C.电压表示数变大,电流表示数变小D.电压表示数变小,电流表示数变大答案:C解析:设滑片向a端移动后,滑片左侧电阻R2左的减少量为ΔR2,则滑片右侧电阻R2右的增加量也为ΔR2。
滑片左侧电阻R2左与R1并联后的等效电阻R并的减少量为ΔR并=R1R2左R1+R2左−R1(R2左−ΔR2)R1+R2左−ΔR2=R12ΔR2(R1+R2左)(R1+R2左−ΔR2)<ΔR2而开始时,电路外电阻为R=R并+R2右滑片向a端移动后,电路外电阻为R′=R并−ΔR并+R2右+ΔR2>R即电路外电阻增大,总电流减小,电流表示数减小,电源内电压减小,路端增大,而R并两端电压减小,所以R2右两端电压增大,电压表示数增大,综上所述可知ABD错误,C正确。
故选C。
3、如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为r,C为电容器,R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻(半导体硫化镉),A为理想电流表,G为灵敏电流计,当开关S闭合且电路稳定后,在逐渐增大对R3的光照强度的过程中()A.光敏电阻R3阻值变大B.A表的示数变小C.电源的效率一定变小D.G表中有从a至b的电流答案:C解析:AB.增大对R3的光照强度,其电阻减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的干路电流增大,则A表的示数变大,故AB错误;C.由η=UE=E−IrE电源的效率一定变小,故C正确;D.因为干路电流增大,所以电源内电压和R1两端电压增大,由闭合电路欧姆定律U并=E−I(R1+r)可知,并联部分电压减小,即电容器两端电压减小,所以电容器处于放电过程,G表中有从b至a的电流,故D错误。
高一物理动能定理的综合应用试题
高一物理动能定理的综合应用试题1.如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,若以地面为零势能参考面,且不计空气阻力。
则:A.物体在海平面的重力势能为mghB.重力对物体做的功为mghC.物体在海平面上的动能为D.物体在海平面上的机械能为【答案】BC【解析】以地面为零势能面,海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为,选项A错误;重力做功与路径无关,至于始末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,选项B正确;由动能定理,有,选项C正确;整个过程机械能守恒,即初末状态的机械能相等,以地面为零势能面,抛出时的机械能为,所以物体在海平面时的机械能也为,选项D错误。
【考点】考查了动能定理,机械能守恒2.在国际泳联大奖赛罗斯托克站中,中国选手彭健烽在男子3米板预赛中总成绩排名第一,晋级半决赛。
若彭健烽的质量为m,他入水后做减速运动,加速度大小为a,设水对他的作用力大小恒为f,当地重力加速度为g,他在水中重心下降高度h的过程中()A.重力势能增加了 mgh B.机械能减少了fhC.机械能减少了 mah D.动能减少了m(g+a)h【答案】B【解析】运动员在水中重心下降高度h的过程中,重力势能减少了 mgh,选项A 错误;机械能减少量等于除重力以外的其它力做功,即克服阻力做功fh,选项B正确,C错误;根据动能定理,动能减少量等于合外力做功,即mah,选项D 错误。
【考点】动能定理;能量转化规律。
=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物3.(12分)在距沙坑表面高h=8m处,以v体,物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下。
若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍(g=10m/s2)。
求:(1)物体上升到最高点时离开沙坑表面的高度H;(2)物体在沙坑中受到的平均阻力F是多少?【答案】(1)H=30m (2)F=455N【解析】(1)物体上升到最高点时离抛出点h,由动能定理得2/2 ①-(mg+f)h=0-mvf=0.1mg ②由①②并代入数据得h=22m离开沙坑的高度H=8+h=30m(2)物体在沙坑中受到的平均阻力为F,从最高点到最低点的全过程中:mg(H+d)—fH—Fd=0代入数据得F=455N【考点】本题考查动能定理的应用。
高一物理能量守恒定律与能源试题
高一物理能量守恒定律与能源试题1.篮球从高处释放,在重力和空气阻力的作用下加速下降过程,正确的是A.合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量B.重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量C.篮球重力势能的减少量等于动能的增加量D.篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量【答案】ABD【解析】由动能定理知,W总=WG-Wf=ΔEK,合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量,A正确,C错误;由重力做功与重力势能的关系知,重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量,B正确;除重力外其他力做功等于机械能的变化量知,篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量,D正确。
【考点】本题考查功能关系。
2.关于功和能,下列说法中正确的是()A.功和能的单位相同,物理意义也相同B.物体未对外做功,这个物体就不具有能量C.物体对外做功多,这个物体具有的能量就多D.功和能不能相互转化,是不同的两个物理量【答案】D【解析】功和能的单位虽然相同,但是功表示能量转换的量度,A错误。
物体的能量是一定的,与对外做不做功无关,所以B错误。
物体对外做功多,则这个物体转移到其他物体上的能量就多,C错误。
功是能量的量度,不能互相转化,是不同的物理量,D正确。
3.有关功和能,下列说法正确的是()A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能B.物体具有多少能,就一定能做多少功C.物体做了多少功,就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少【答案】D【解析】力对物体做了多少功,物体就改变了多少的能,A错误。
物体具有多少能,但不一定就做多少功,B错误。
物体做对外做正功,向外输出能量,物体对外做负功,向内输入能量,C错误,能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少,D正确。
4.下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加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【答案】ABC【解析】能量即不会凭空消失也不会凭空产生,只会从一个物体上传到另个物体上,从一种形式的能转化为另一种形式的能,所以某种形式的能的减小,肯定转化为其他形式的能,故一定存在其他形式的能增大,A正确。
高一物理能量守恒定律及功能转化的综合运用练习题
高一物理能量守恒定律及功能转化的综合运用练习题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN能量守恒定律及功能转化的综合运用练习题1.一传送带装置示意图如图,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切。
现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D 处,D 和A 的高度差为h 。
稳定工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L 。
每个箱子在A 处投放后,在到达B 之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC 段时的微小滑动)。
已知在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为N 。
这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。
求电动机的平均输出功率P 。
2. 如图所示,质量为1kg 的物体在离斜面底端4 m 的A 点由静止滑下,若动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一小段圆弧连接,取g=10 m/s 2 ,求(1)物体能在水平面上滑行多远(2)物体停止后,若施加平行于路径的外力使其沿原路径返回A 点,则外力至少做多少功?B L L ACD A3. 一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t,其速度由0增大到v,已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力。
求:这段时间内列车通过的路程。
4. 一封闭的弯曲玻璃管处于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一个密度为液体密度一半的木块,从管的A端由静止开始运动,木块与管壁间的动摩擦因数μ=0.5,管两壁长AB=CB=L=2m,顶端B处为一小段光滑的圆弧,两壁与水平面成a=37°角,如图5-10所示,求:(1)木块第一次到达B点时的速度;(2)木块从开始运动到最后静止通过的路程。
最新人教版高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试卷(答案解析)
一、选择题1.在浙江省桐庐中学举办的首届物理周活动中,“高楼落蛋”比赛深受同学们喜爱。
某小组同学将装有鸡蛋的保护装置从艺术楼四楼窗口外侧(离地高12.8m)静止释放。
已知该装置与地面的碰撞时间为0.6s,不计空气阻力,在装置与地面碰撞过程中,鸡蛋对装置产生的平均作用力大小约为()A.0.2N B.2.0N C.20N D.200N2.一质量为m的铁锤,以速度v竖直打在木桩上,经过t∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是()A.mg t∆B.mvt∆C.mvmgt+∆D.mvmgt-∆3.“滑滑梯”是小朋友最喜欢的游戏之一,固定在水平地面上的某种儿童滑梯截面图如图所示。
直滑道AB和曲滑道AC的长度相同,甲乙两小朋友同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,若不计摩擦,则( )A.甲从顶端滑到斜面底端用时少B.从顶端滑到斜面底端的过程中,重力对甲、乙的冲量大小相等C.滑到斜面底端时,甲、乙重力的瞬时功率可能相等D.滑到斜面底端时,甲、乙的速度相同4.假设将来某宇航员登月后,在月球表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一瞬时冲量I 时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。
已知圆轨道半径为r,月球的半径为R,则月球的第一宇宙速度为()A .5I R m rB .IR m r C .Ir m R D .5I r m R5.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s 6.一个质量是0.2kg 的钢球,以大小为9m/s 的速度水平向右运动,与坚硬的竖直墙壁发生碰撞后,以大小为8m/s 的速度水平向左运动。
若以水平向左方向为正方向,那么碰撞前后钢球的动量变化量是( )A .0.2kg m/s ⋅B .0.2kg m/s -⋅C . 3.4kg m/s -⋅D .3.4kg m/s ⋅ 7.如图所示,A 、B 、C 三球的质量分别为m 、m 、2m ,三个小球从同一高度同时出发,其中A 球有水平向右的初速度v 0, B 、C 由静止释放。
高中物理练习题能量转化与守恒的练习
高中物理练习题能量转化与守恒的练习高中物理练习题:能量转化与守恒的练习能量是物理学中一个很重要的概念,它贯穿着整个物理学的研究。
在自然界中,能量不会被创造或者毁灭,而是会不断地转化和转移。
在高中物理学习中,了解和掌握能量转化与守恒的原理和方法是非常重要的。
在本文中,我们将通过练习题来巩固和加深对能量转化与守恒的理解和应用。
1. 一个小球以5m/s的速度沿水平方向滚动,它的质量为2kg。
如果小球滚动的过程中损失了一半的动能,求它滚动的距离。
解析:小球的动能损失了一半,即剩下原来的一半不变。
动能的表达式为Ek = 1/2mv^2,其中Ek为动能,m为质量,v为速度。
则小球滚动后的动能为1/2 * 2 * (5^2) = 25 J。
根据动能的守恒定律,小球滚动后的动能等于它滚动的最后速度的平方乘以质量的一半。
则25 = 1/2 * m * ((5-x)/x)^2,其中x为滚动的距离。
通过解方程可以得到x =3.53m,所以小球滚动的距离为3.53m。
2. 一辆质量为1000kg的汽车,在行驶过程中突然刹车停下来。
汽车的初速度为20m/s,刹车力的大小为500N,刹车距离为50m。
计算刹车过程中摩擦力的大小以及刹车过程中汽车的动能损失。
解析:刹车时,汽车受到了摩擦力的作用,摩擦力的大小等于刹车力的大小。
所以摩擦力为500N。
动能的转化可以得到:刹车力 ×刹车距离 = 动能的变化量。
即500N × 50m = ΔEk。
则动能的变化量为25000J。
刹车过程中,汽车速度降为0,所以动能损失为汽车的初始动能。
汽车的初始动能为1/2 * 1000kg * (20m/s)^2 = 200000J。
所以刹车过程中汽车的动能损失为200000J。
3. 一个物体从地面上抛起,达到最高点时速度为0。
如果物体的质量为0.5kg,高度为10m,请计算物体抛起过程中的动能变化量以及势能的转化。
解析:物体抛起过程中,动能逐渐减小,最终变为0。
高一物理 能量转化与守恒定律
2 P物体放在皮带上后先做匀加速运动,当速度
达到皮带的速度时再做匀速运动,物体匀加速时,根
据牛顿第二定律有mgcos mgsin ma 物体的加速度为a gcos gsin 1.5m / s2
物体速度达到2m / s所经过的位移s v2 4 m 2a 3
1.8 108 2.4 108
75%.
题型二 传送带与功能原理相关的问题
【例5】如图5-4-5所示,利用皮带运输机将物体由地 面运送到高出水平地面的C平台上,C平台离地面的竖 直高度为5m,已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75, 运输机的皮带以2m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和 轮子之间不打滑.(g=10m/s2,sin37°=0.6) (1)假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的,为了 将地面上的物体能够运送到平台上,皮带的倾角θ最 大不能超过多少?
起匀速运动的过程中,物块动能减少了Ek:
Ek
1 2
Mv02
1 2
Mv2
(1 2
2.0 42
1 2
2.0 22 )J
12J
根据能量守恒定律,产生的内能EQ W Ek
24 12 J 36J
产生的内能还可用以下办法求解: 以传送带为参考系,物块以相对于传送带的初速 度为:
(2) 皮 带 运 输 机 架 设 好 之 后 , 皮 带 与 水 平 面 的 夹 角 为 θ=30°.现将质量为1kg的小物体轻轻地放在皮带的A处, 运送到C处.试求由于运送此物体,运输机比空载时 多消耗的能量.
图5-4-5
【切入点】本题的难度在第(2)问.在运输机运送物体 的过程中,要理清有哪些能量参与了转化,运输机多 消耗的能量都转化成了什么能,为了求这些能量需求 什么量. 【解析】 (1)要将物体运送到平台上,物体所受到的力 应该满足μmgcosθ>mgsinθ
【高一物理试题精选】能的转化与守恒测试题(带答案)
能的转化与守恒测试题(带答案)
第2《能的转化与守恒》单元测试B
一、选择题(共8小题,在每小题中只有一个选项符合要求)
1从高处自由下落的物体,它的重力势能Ep和机械能E随下落高度h的变化图线如图6-1所示,正确的是( )
2 行驶中汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降上述不同现象所包含的相同的物理过程是()
①物体克服阻力做功
②物体的动能转化为其他形式的能量
③物体的势能转化为其他形式的能量
④物体的机械能转化为其他形式的能量
A.② B.①② C.①③ D.①④
3下面关于摩擦力做功的叙述,正确的是( )
A静摩擦力对物体一定不做功
B动摩擦力对物体一定做负功
C一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,另一静摩擦力一定做负功
D一对动摩擦力中,一个动摩擦力做负功,另一动摩擦力一定做正功
4 在交通运输中,常用“客运效率” 反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=一个人骑电动自行车,消耗1MJ( J)的能量可行驶30Km;一辆载有4个人的普通轿车,消耗33所示,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是()
A一直增大 B一直减小
C先增大后减小 D先减小后增大
7如图6-4所示,质量为m的物体沿动摩擦因素为的水平面以。
最新高一物理能量守恒定律练习题1
能量守恒定律练习题一.选择题1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中,A、B是用一根弹性良好的弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A并压缩弹簧的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.系统机械能守恒 B.系统机械能不守恒C.仅对A、B组成的系统机械能守恒D.无法判定2、一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于()A.物体势能的增加量B.物体动能的增加量C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功3、下列对能量的转化和守恒定律的认识,正确的是()A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式能量的增加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——永动机是不可制成的D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了4、节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分。
通过火药剧烈燃烧产生高压气体,将礼花弹由炮筒底部射向空中,若礼花弹由炮筒底部击发至炮筒口的过程中克服重力做功W1,克服炮筒阻力做功W2,高压气体对礼花弹做功W3,则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()A.动能的变化量为W3+W2+W1B.动能的变化量为W3-W2-W1C.机械能的变化量为W3-W1D.机械能的变化量为W3-W2-W15、高台跳水是我国运动员的强项,质量为m的跳水运动员入水后受到水的阻力竖直向下做减速运动,设水对他的阻力大小恒为f,当地的重力加速度为g,那么在水中他减速下降h的过程中,下列说法正确的是()A.他的动能减少了fh B.他的重力势能减少了mghC.他的动能减少了(f-mg)hD.他的机械能减少了fh6、有一个质量为m,边长为a的正方体与地面之间的动摩擦因数μ=0.3,可以将它翻倒或向前匀速平推距离a,则()A.将它翻倒比平推前进做功少B.将它翻倒比平推前进做功多C.两种情况做功一样多 D.翻倒时不做功7、如图3所示,木块A放在木块B上左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做的功为W1,产生的热量为Q1;第二次让B在地面上自由滑动,这次F做的功为W2,产生的热量为Q2,则应有()A.W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q28、如图所示卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上运动。
通用版高中物理电能能量守恒定律专项训练题
(每日一练)通用版高中物理电能能量守恒定律专项训练题单选题1、能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃,它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。
下列说法正确的是()A.因为能量守恒,所以能量可以随意使用B.不同形式的能量之间可以相互转化C.因为能量不会消失,所以不可能有能源危机D.能量可以被消灭,也可以被创生答案:B解析:AC.能量是守恒的,但在利用能量的过程中有能量耗散,耗散的能量不可再利用,符合自然界中一切与热现象有关的宏观过程都有方向性,是不可逆的;应节约能源,故AC错误;B.自然界中的能量可以从一种形式转化为另一种形式,不同形式的能量间可以相互转化,故B正确;D.能量不能被创生,也不能被消灭,故D错误;故选B。
2、电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电。
关于路端电压,下列说法正确的是()A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大D.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小答案:D解析:A.电源电动势不变,根据I=E r+R随着R增大,则电流I减小,根据U=E−Ir可知,U变大,同理可得,随着R减小,U变小,故A错误;B.当R增大时,电流I减小,故不能应用U=IR判断U的变化情况,故B错误;C.当电流I增大时,电阻R减小,故不能应用U=IR判断U的变化情况,故C错误;D.根据闭合回路欧姆定律可知U=E−Ir可知,当I增大时,路端电压U减小,故D正确。
故选D。
3、如图是一火警报警器的一部分电路示意图。
其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,半导体热敏材料的电阻率会随温度升高而减小。
电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器。
当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小答案:B解析:当传感器R2所在处出现火情时,温度升高,R2的电阻减小,则电路中的总电阻R减小,根据闭合回路的欧姆总变大,路端电压变小,则报警器两端的电压U减小,根据U=IR可知,电阻R1两定律可知,电路中的总电流I总端的电压U1增大,根据分压原理可知,电阻R3两端的电压U3变小,则流过R3的电流减小,即电流表读数I变小,故ACD错误B正确。
2015_高一物理综合能量守恒定律练习题
高一春季班物理能量守恒定律练习题(3.17)一.选择题1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中,A、B是用一根弹性良好的弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A并压缩弹簧的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.系统机械能守恒B.系统机械能不守恒C.仅对A、B组成的系统机械能守恒D.无法判定2、一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于()A.物体势能的增加量B.物体动能的增加量C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功3、有一个质量为m,边长为a的正方体与地面之间的动摩擦因数μ=0.3,可以将它翻倒或向前匀速平推距离a,则()A.将它翻倒比平推前进做功少B.将它翻倒比平推前进做功多C.两种情况做功一样多 D.翻倒时不做功4、下列对能量的转化和守恒定律的认识,正确的是()A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式能量的增加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——永动机是不可制成的D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了5、关于“能量耗散”的下列说法中,正确的是()①能量在转化过程中,有一部分能量转化为内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用,这种现象叫做能量的耗散②能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散③能量耗散表明,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量的数量并未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了,而自然界的能量是守恒的④能量耗散表明,各种能量在不转化时是守恒的,但在转化时是不守恒的A.①③B.②④C.①④ D.②③6、节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分。
通过火药剧烈燃烧产生高压气体,将礼花弹由炮筒底部射向空中,若礼花弹由炮筒底部击发至炮筒口的过程中克服重力做功W1,克服炮筒阻力做功W2,高压气体对礼花弹做功W3,则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()A.动能的变化量为W3+W2+W1 B.动能的变化量为W3-W2-W1C.机械能的变化量为W3-W1D.机械能的变化量为W3-W2-W1*7、滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v2,且v2<v1.若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则( )A.上升时机械能减少,下降时机械能增加B.上升时机械能减少,下降时机械能也减少C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方8、竖直在水平面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧压缩稳定后,用细线把弹簧拴牢,烧断细线后,球将被弹起,且脱离弹簧后能继续向上运动。
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能量守恒定律及功能转化的综合运用练习题
1.一传送带装置示意图如图,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切。
现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D 处,D 和A 的高度差为h 。
稳定工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L 。
每个箱子在A 处投放后,在到达B 之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC 段时的微小滑动)。
已知
在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为
N 。
这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑
动,不计轮轴处的摩擦。
求电动机的平均输出功率
P 。
2. 如图所示,质量为1kg 的物体在离斜面底端4 m 的A 点由静止滑下,若动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一小段圆弧连接,取g=10 m/s 2 ,求
(1)物体能在水平面上滑行多远?
(2)物体停止后,若施加平行于路径的外力使其沿原路径返回A 点,则外力至少做多少功?
3. 一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t ,其速度由0增大到v ,已知列车总质量为M ,机车功率P 保持不变,列车所受阻力f 为恒力。
求:这段时间内列车通过的路程。
图5-6 A 图5-8
4. 一封闭的弯曲玻璃管处于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一个密度为液体密度一半的木块,从管的A 端由静止开始运动,木块与管壁间的动摩擦因数μ=0.5,管两壁长AB=CB=L=2m ,顶端B 处为一小段光滑的圆弧,两壁与水平面成a =37°角,如图5-10所示,求:
(1)木块第一次到达B 点时的速度;
(2)木块从开始运动到最后静止通过的路程。
5. 如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R 。
一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止
开始下滑,然后沿圆形轨道运动。
要求物块能通过圆形轨道最高点,且在
该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g 为重力加速度)。
求物块初始
位置相对圆形轨道底部的高度h 的取值范围。
图5-10。