高一物理能量守恒定律练习题
高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。
在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻r=0.5Ω,则()A.充电宝输出的电功率为3.18WB.充电宝产生的热功率为0.18WC.1min内手机电池储存的化学能为169.2JD.1min内手机电池产生的焦耳热为18J答案:CA.充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,所以充电宝输出的电功率为=UI=5.0×0.6W=3.0WP出故A错误;B.充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以产生的热功率无法计算,故B错误;C.由题的已知条件可得手机电池储存的化学能为=UIt−I2rtE化学能其中t=1min=60s解得E=169.2J化学能故C正确;D.1min 内手机电池产生的焦耳热为Q=I2rt=0.62×0.5×60J=10.8J故D错误。
故选C。
2、一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。
已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为N A,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为()A.MIρN A Se B.MN AρSeC.M AMρSeD.M A SeMρ答案:A设自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,为n=ρSvtMN A,t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne,则电流强度为I=qt=ρSveN AM解得v=MI ρSN A e故选A。
3、2021年,浙江大学研究团队设计了一款能进行深海勘探的自供能仿生软体智能机器鱼。
在测试中,该机器鱼曾下潜至马里亚纳海沟10900m深处,并在2500mA·h电池驱动下,保持拍打45分钟。
【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。
高中物理-热力学第一定律能量守恒定律练习题
高中物理-热力学第一定律能量守恒定律练习题基础过关1.一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解析:根据热力学第一定律ΔU=Q+W,一定量气体内能的变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)、气体从外界吸热(或向外界放热)两个因素有关.当气体既从外界吸热又对外界做功时,其内能的变化有三种可能:当Q>W时,内能增加;当Q=W时,内能不变;当Q<W时,内能减小,故选项D正确.答案:D2.行驶中的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火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量解析:这四个现象中物体运动过程都受到阻力作用,汽车主要是制动阻力,流星、降落伞、是空气阻力,条形磁铁下落受磁场阻力.因而物体都克服阻力做功,A项对.四个物体运动过程中,汽车是动能转化成了其他形式的能,流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能,总之是机械能转化成了其他形式的能,D 项对.答案:AD3.下列说法中正确的是( )A.A物体向另一个零摄氏度的B物体传递了20 J的热量,则B物体的内能是20 JB.外界向物体传递热量时,物体的内能一定变大C.外界对物体做的功为正时,物体的内能一定变大D.外界对物体做的功和传递给物体的热量越多,物体的内能变化越大解析:功和热都是过程量,做功和热传递可以使物体的内能改变,A应该是内能变化了20 J,B内能可能变化,所以A、B错误.外界对物体做的功为正时,由于该物体可能同时对外放热,物体的内能可能不变,所以C错.答案:D4.如图10-3-1所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中( )图10-3-1A.外力对乙做功;甲的内能不变B.外力对乙做功;乙的内能不变C.乙传递热量给甲;乙的内能增加D.乙的内能增加;甲的内能不变解析:以气体乙为研究对象,外力对气体乙做功,内能增加,因而气体的温度随其内能的增加而升高.B是固定的导热隔板,通过热传递,乙传递热量给甲,甲的内能增大,固定容器及可动活塞都是绝热的.以系统为研究对象,由热力学第一定律,ΔU=Q+W得Q=0,W为正值,则ΔU增大,故C选项正确.答案:C5.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动,在这过程中( )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.汽车的机械能逐渐转化为内能,总能量逐渐减小D.汽车的机械能逐渐转化为内能,总能量不变解析:汽车沿斜坡匀速运动,说明动能不变,势能减少.减小的势能转化为内能,但总能量不变.答案:D综合运用6.说出公式ΔU=Q+W 中各物理量的正负值的意义.(1)ΔU 为正值时表示___________,为负值时表示___________.(2)Q 为正值时表示___________,为负值时表示___________.(3)W 为正值时表示___________,为负值时表示___________.答案:(1)内能增加 内能减小 (2)吸收热量 放出热量(3)外界对气体做功 物体对外界做功7.汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动,若气体对活塞做的功是6×104 J,气体的内能减少了8×104 J,则在此过程中气体___________ (“吸收”或“放出”)的热量是___________J.答案:放出 2×1048.一定量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,则(1)这些气体的内能发生了哪些变化?(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了热量240 J,那么在返回过程中是气体对外做功,还是外界对气体做功?解析:(1)ΔV=W+Q=-120 J+280 J=160 J 内能增加(2)ΔV′=W′+Q′-160 J=W′-240 JW′=80 J 外界对气体做功答案:内能增加160 J,外界对气体做功80 J.9.如图10-3-2所示,一个小铁块沿半径为R=0.2 m 的半球内壁自上端由静止下滑,当滑至半球底部时,速度为 1 m/s,设此过程中损失的机械能全部变为内能,并有40%被铁块吸收.已知铁的比热容c=0.46×103 J/(kg·℃),重力加速度g 取10 m/s 2.求铁块升高的温度.10-3-2解析:铁块滑到底部产生的内能ΔE=mgh -21mv 2=1.5m J升高温度Δt=mcE %40⨯∆=1.3×10-3℃ 答案:1.3×10-3 ℃10.根据科学家的考察,比较一致地认为6 500万年前地球上发生的那次生物大灭绝(包括恐龙在内的占地球一半左右的生物在一瞬间消失了)是由一颗直径大约是10 km 、质量是1×1012 t 的小行星以20—30 km/s 的速度砸至地球上而导致的.这次碰撞释放的能量相当于6×1013 t 的TNT 炸药爆炸所释放的能量.现在假设有一颗直径是1 km 的小行星撞上了地球,请估算所释放的能量,并讨论给地球所造成的危害.解析:由球体的体积V=343R π知道,球的直径缩小为原来的101时,其体积减小为原来的10001.当小行星的密度和撞击速度不变时,其质量和动能都减小为原来的10001,则它与地球撞击所释放的总能量相当于6×1010 t 的TNT 炸药爆炸所释放出的能量,这相当于6万个八级大地震的破坏力,会给地球及居住在地球上的人类和各种生物带来毁灭性的打击.答案:见解析。
人教版高中物理电能能量守恒定律经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、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。
2、某款扫地机器人如图所示,额定功率24W,额定电流3A,正常工作时电机输出的功率为19.5W,锂电池容量9A·h,为延长锂电池寿命,当剩余电量为总容量的20%时就需要充电,则()ΩB.额定电压为6.5VA.电机的电阻为83C.正常工作时,电机产生的热量为19.5WD.充满电的电池可以正常工作时间为2.4h答案:D解析:A.由+I2rP=P出得r=0.5Ω故A错误;B.由P=UI得额定电压U=8V故B错误;C.正常工作时,电机产生的热量Q=I2r=4.5W故C错误;D.由80%×q=It解得t=2.4h故D正确。
3、油烟危害健康,某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机),电路连接如图所示,下列说法正确的是()A.抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作B.闭合开关S1和S2,抽气扇处于“弱吸”挡C.抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡,其发热功率不变D.工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时,回路中的电流将变大答案:D解析:A.由电路图可知,照明灯和抽气扇处于并联状态,则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关,A错误;B.由电路图可知,闭合开关S2电阻R被短路,则流过抽气扇的电流、电压变大,则功率变大,抽气扇处于“强吸”挡,B错误;C.由电路图可知,闭合开关S2电阻R被短路,则流过抽气扇的电流变大,而抽气扇的热功率为P=I2r其中r为电机内阻,不变,则抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡,其发热功率增大,C错误;D.工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时,电动机变成纯电阻电路,回路中的电流将变大,D正确。
高中物理 必修2【功能关系 能量守恒定律】典型题(带解析)
高中物理必修2【功能关系能量守恒定律】典型题1.物体在竖直方向上分别做了匀速上升、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.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能可能增加,可能减少,也可能不变D.三种情况中,物体的机械能均增加解析:选C.无论物体向上加速运动还是向上匀速运动,除重力外,其他外力一定对物体做正功,物体机械能都增加;物体向上减速运动时,除重力外,物体受到的其他外力不确定,故无法确定其机械能的变化,C正确.2.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A.2gh B.4gh 3C.gh D.gh 2解析:选B.小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1,根据动能定理,有mgh-W1=0;小球B下降过程,由动能定理有3mgh-W1=12×3m×v2-0,解得:v=4gh3,故B正确.3.(多选)滑沙是人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g ,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B 的过程中,下列说法正确的是( )A .人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B .人和滑车获得的动能为0.8mghC .整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD .人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh解析:选BC .沿斜面的方向有ma =mg sin 30°-F f ,所以F f =0.1mg ,人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能,故A 错误;人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为E k =(mg sin 30°-F f )h sin 30°=0.8mgh ,故B 正确;整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为ΔE =mgh -E k =mgh -0.8mgh =0.2mgh ,故C 正确;整个下滑过程中克服摩擦力做功等于人和滑车减少的机械能,所以人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh ,故D 错误.4.(多选)如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面,其减速运动的加速度为34g ,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,则在这个过程中物体( )A .重力势能增加了mghB .机械能损失了12mghC .动能损失了mghD .克服摩擦力做功14mgh解析:选AB .加速度a =34g =mg sin 30°+F f m ,解得摩擦力F f =14mg ;物体在斜面上能够上升的最大高度为h ,所以重力势能增加了mgh ,故A 项正确;机械能的损失F f x =14mg ·2h=12mgh ,故B 项正确;动能损失量为克服合外力做功的大小ΔE k =F 合外力·x =34mg ·2h =32mgh ,故C 错误;克服摩擦力做功12mgh ,故D 错误.5.以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球,小球上升到最高点之后,又落回到抛出点,假设小球所受空气阻力与速度大小成正比,则小球在运动过程中的机械能E 随离地高度h 变化关系可能正确的是( )解析:选D .根据功能关系得ΔE =F f ·Δh ,得ΔEΔh =F f ,即E -h 图象切线斜率的绝对值等于空气阻力的大小.在上升过程中,速度减小,空气阻力减小,故E -h 图象的斜率减小;下降过程中,速度增大,空气阻力逐渐增大,故E -h 图象的斜率变大;上升过程中平均阻力大于下降过程中的平均阻力,故上升过程中机械能的减小量比下降过程中机械能的减小量大.故图象D 正确,A 、B 、C 错误.6.如图所示,一质量m =2 kg 的长木板静止在水平地面上,某时刻一质量M =1 kg 的小铁块以水平向左的速度v 0=9 m/s 从木板的右端滑上木板.已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取重力加速度g =10 m/s 2,木板足够长,求:(1)铁块相对木板滑动时木板的加速度的大小;(2)铁块与木板摩擦所产生的热量Q 和木板在水平地面上滑行的总路程s . 解析:(1)设铁块在木板上滑动时,木板的加速度为a 2,由牛顿第二定律可得 μ2Mg -μ1(M +m )g =ma 2,解得a 2=0.4×1×10-0.1×3×102m/s 2=0.5 m/s 2.(2)设铁块在木板上滑动时,铁块的加速度为a 1,由牛顿第二定律得 μ2Mg =Ma 1,解得a 1=μ2g =4 m/s 2.设铁块与木板相对静止时的共同速度为v ,所需的时间为t ,则有 v =v 0-a 1t =a 2t , 解得:v =1 m/s ,t =2 s. 铁块相对地面的位移x 1=v 0t -12a 1t 2=9×2 m -12×4×4 m =10 m.木板相对地面的位移x 2=12a 2t 2=12×0.5×4 m =1 m ,铁块与木板的相对位移Δx =x 1-x 2=10 m -1 m =9 m , 则此过程中铁块与木板摩擦所产生的热量 Q =F f Δx =μ2Mg Δx =0.4×1×10×9 J =36 J.设铁块与木板共速后的加速度为a 3,发生的位移为x 3,则有: a 3=μ1g =1 m/s 2,x3=v 2-02a 3=0.5 m. 木板在水平地面上滑行的总路程 s =x 2+x 3=1 m +0.5 m =1.5 m. 答案:(1)0.5 m/s 2 (2)36 J 1.5 m7.如图所示,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平,长度为2R ;bc 是半径为R 的四分之一圆弧,与ab 相切于b 点.一质量为m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a 点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g .小球从a 点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )A .2mgRB .4mgRC .5mgRD .6mgR解析:选C .根据动能定理,小球在b 、c 两点的速度大小相等,设小球离开c 时的速度为v ,则有mg ·2R =12m v 2,v =4gR ,小球离开轨道后的上升时间t =v g =4Rg,小球从离开轨道至到达轨迹最高点的过程中,水平方向上的加速度大小等于g ,水平位移s =12gt 2=12g ⎝⎛⎭⎫4R g 2=2R ,整个过程中小球机械能的增量ΔE =F ·l =mg (2R +R +2R )=5mgR ,C 正确.8.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E p =-GMmr ,其中G 为引力常量,M 为地球质量.该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其做匀速圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1B .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2C .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1 D .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2 解析:选C .卫星绕地球做匀速圆周运动满足G Mm r 2=m v 2r ,动能E k =12m v 2=GMm 2r ,机械能E =E k +E p ,则E =GMm 2r -GMm r =-GMm2r.卫星由半径为R 1的轨道降到半径为R 2的轨道过程中损失的机械能ΔE =E 1-E 2=GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1,即为下降过程中因摩擦而产生的热量,所以选项C 正确.9.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( )A .80 WB .160 WC .400 WD .800 W解析:选B .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ΔPt =12m v 2+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 v 2,解得ΔP =160 W ,B 项正确.10.如图所示,圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道,它们的下端均固定于容器底部圆心O ,上端固定在容器侧壁.若相同的小球以同样的速率,从点O 沿各轨道同时向上运动.对它们向上运动过程,下列说法正确的是( )A .小球动能相等的位置在同一水平面上B .小球重力势能相等的位置不在同一水平面上C .运动过程中同一时刻,小球处在同一球面上D .当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时,小球的位置不在同一水平面上 解析:选D .小球从底端开始,运动到同一水平面,小球克服重力做的功相同,克服摩擦力做的功不同,动能一定不同,A 项错误.小球的重力势能只与其高度有关,故重力势能相等时,小球一定在同一水平面上,B 项错误.若运动过程中同一时刻,小球处于同一球面上,t =0时,小球位于O 点,即O 为球的最低点;设某直轨道与水平面的夹角为θ,则小球在时间t 0内的位移x 0=v t 0-12(g sin θ+μg cos θ)t 20,由于球的半径R =x 02sin θ与θ有关,故小球在同一时刻一定不在同一球面上,C 项错误.小球运动过程中,摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功,即Q =μmg cos θ·hsin θ=μmgh cot θ,倾角θ不同时高度h 不同,D 项正确.11.一质点在0~15 s 内竖直向上运动,其加速度—时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .质点的机械能不断增加B .在0~5 s 内质点的动能增加C .在10~15 s 内质点的机械能一直增加D .在t =15 s 时质点的机械能大于t =5 s 时质点的机械能解析:选D .由图象可以看出0~5 s 内的加速度等于g ,质点的机械能不变,故A 错误;在0~5 s 内,质点速度向上,加速度方向向下,加速度与速度方向相反,则质点速度减小,则动能减小,故B 错误;在10~15 s 内,质点向上减速的加速度大于g ,说明质点受到了方向向下的外力,做负功,机械能减少,故C 错误;根据牛顿第二定律,5~10 s 内,mg -F =ma ,得:F =2m ,方向向上,做正功,质点机械能增加;10~15 s 内,mg +F =ma ,得F =2m ,方向向下,质点机械能减少;质点一直向上做减速运动,则10~15 s 内的速度小于5~10 s 内的速度,则10~15 s 内的位移s 10~15小于5~10 s 内的位移s 5~10,故Fs 5~10>Fs 10~15,则5~15 s 内质点机械能增加的多,减少的少,故质点在t =15 s 时的机械能大于t =5 s 时的机械能,D 正确.12.在学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家提供了一个游戏.如图所示,将一质量为0.1 kg 的钢球放在O 点,用弹射装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB 运动.BC 段为一段长为L =2.0 m 的粗糙平面,DEFG 为接球槽.圆弧OA 和AB 的半径分别为r =0.2 m 、R =0.4 m ,小球与BC 段的动摩擦因数为μ=0.7,C 点离接球槽的高度为h =1.25 m ,水平距离为x =0.5 m ,接球槽足够大,g 取10 m/s 2.求:(1)要使钢球恰好不脱离圆弧形轨道,钢球在A 点的速度大小; (2)钢球恰好不脱离轨道时,在B 位置对半圆形轨道的压力大小; (3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度v 0至少多大? 解析:(1)要使钢球恰好不脱离轨道,钢球在最高点时, 对钢球分析有mg =m v 2AR ,解得v A =2 m/s.(2)钢球从A 到B 的过程由动能定理得 mg ·2R =12m v 2B -12m v 2A ,在B 点有F N -mg =m v 2BR ,解得F N =6 N ,根据牛顿第三定律,钢球在B 位置对半环形轨道的压力为6 N. (3)从C 到D 钢球做平抛运动,要使钢球恰好能落入槽中, 则x =v C t ,h =12gt 2,解得v C =1 m/s ,假设钢球在A 点的速度恰为v A =2 m/s 时,钢球可运动到C 点,且速度为v C ′,从A 到C 有mg ·2R -μmgL =12m v C ′2-12m v 2A,解得v C ′2<0,故当钢球在A 点的速度恰为v A =2 m/s 时,钢球不可能到达C 点,更不可能入槽,要使钢球最终能落入槽中,需要更大的弹射速度,才能使钢球既不脱离轨道,又能落入槽中.当钢球到达C 点速度为v C 时,v 0有最小值,从O 到C 有mgR -μmgL =12m v 2C -12m v 20, 解得v 0=21 m/s.答案:(1)2 m/s (2)6 N (3)21 m/s。
高中物理-热力学第一定律能量守恒定律练习
高中物理-热力学第一定律能量守恒定律练习A级抓基础1.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门,冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将( )A.降低B.升高C.不变D.无法确定解析:取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统,外界消耗电能,对系统做功,系统总内能增加.答案:B2.如图所示是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的( )A.温度升高,内能增加600 JB.温度升高,内能减少200 JC.温度降低,内能增加600 JD.温度降低,内能减少200 J解析:对一定质量的气体,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,ΔU=800 J +(-200 J)=600 J,ΔU为正表示内能增加了600 J,对气体来说,分子间距较大,分子势能为零,内能等于所有分子动能的和,内能增加,气体分子的平均动能增加,温度升高,选项A正确.答案:A3.在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是( )A.外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为正B.物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为负C.物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为正D.外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为负解析:外界对物体做功时W为正,反之为负;吸热时Q为正,反之为负;内能增加时ΔU为正,反之为负.故C正确.答案:C4.(多选)一定质量的理想气体,如果体积膨胀,同时吸收热量,下列关于该气体内能变化的说法中正确的是( )A.如果气体对外做的功大于吸收的热量,气体内能将减少B.如果气体对外做的功小于吸收的热量,气体内能将减少C.如果气体对外做的功等于吸收的热量,气体内能将不变D.如果气体对外做的功等于吸收的热量,气体内能可能改变解析:体积膨胀,则气体的压力一定对外做功.W<0,吸收热量Q>0,所以气体内能的变化要比较二者的大小关系,由W+Q=ΔU可知A、C正确.答案:AC5.对于一个大气压下100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,下列说法正确的是( )A.水的内能增加,对外界做功,一定是吸热B.水的内能不变,对外界做功,从外界吸热C.水的内能减少,对外界不做功,向外界放热D.水的内能增加,对外界做功,向外界放热解析:水变成水蒸气的过程是吸热的过程,又因气体膨胀对外界做功,分子间距增大,分子势能增加,由此判断可知A对.答案:A6.如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态 B.此过程中,气体压强p=1.0×105Pa,吸收的热量Q=7.0×102J,求此过程中气体内能的增量.解析:等压变化,V AT A=V BT B,对外做的功W=p(V B-V A).根据热力学第一定律ΔU=Q-W,解得ΔU=5.0×102 J.答案:5.0×102 JB级提能力7.如图所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间的相互作用,则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中,筒内空气体积减小,空气一定( )A.从外界吸热B.内能增大C.向外界放热D.内能减小解析:本题考查气体性质和热力学第一定律,由于不计气体分子之间的相互作用,且整个过程缓慢进行,所以可看成温度不变,即气体内能不变,选项B、D均错.热力学第一定律公式ΔU=W+Q,因为在这个过程中气体体积减小,外界对气体做了功,式中W取正号,ΔU=0,所以Q为负,即气体向外放热,故选项A错,C对.正确选项为 C.答案:C8.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A.内能减小,吸收热量B.内能减小,外界对其做功C.内能增大,放出热量D.内能增大,对外界做功解析:因不计分子势能,所以瓶内空气内能由温度决定,内能随温度降低而减小.空气内能减小、外界对空气做功,根据热力学第一定律可知空气向外界放热.故A、C、D错误,B正确.答案:B9.(多选)如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体).初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是( )A .初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B .系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小C .松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D .松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小解析:温度是分子平均动能的标志,A 错;松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氢气对氧气做功,由于隔板导热,最终温度相同,系统与外界无热交换,最终温度等于初始温度,B 错,C 、D 正确.答案:CD10.如图所示,倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体,轻质活塞可无摩擦地上下移动,活塞的横截面积为S ,活塞的下面吊着一个重为G 的物体,大气压强恒为p 0.起初环境的热力学温度为T 0时,活塞到汽缸底面的距离为L .当环境温度逐渐升高,导致活塞缓慢下降,该过程中活塞下降了0.1L ,汽缸中的气体吸收的热量为Q .求:(1)汽缸内部气体内能的增量ΔU ;(2)最终的环境温度T .解析:(1)密封气体的压强p =p 0-GS 密封气体对外做功W =pS ×0.1L 由热力学第一定律ΔU =Q -W 得ΔU =Q -0.1p 0SL +0.1LG(2)该过程是等压变化,由盖—吕萨克定律有LS T 0=(L +0.1L )S T,解得T =1.1T 0答案:(1)Q-0.1p0SL+0.1LG(2)1.1T011.在1个标准大气压下,水在沸腾时, 1 g的水由液态变成同温度的水汽,其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3.已知水的汽化热为 2 263.8 J/g.求:(1)体积膨胀时气体对外界做的功W;(2)气体吸收的热量Q;(3)气体增加的内能ΔU.解析:取1 g水为研究系统,1 g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量,同时由于体积膨胀,系统要对外做功,所以有ΔU<Q吸.(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功为:W=p(V2-V1)=1.013×105×(1 676-1.043)×10-6 J=169.7 J.(2)气体吸热为:Q=mL=1×2 263.8 J=2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律,得ΔU=Q+W=2 263.8 J+(-169.7)J=2 094.1 J.答案:(1)169.7 J (2)2 263.8 J(3)2 094.1 J。
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。
高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试卷(有答案解析)(1)
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fsB .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.如图是一颗质量50g m =的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间1t 约为41.010s -⨯,子弹的真实长度为2.0cm (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间32 1.010s -=⨯t 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )A .4510N ⨯B .4410N ⨯C .5510N ⨯D .5410N ⨯ 3.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示。
已知车、人、枪和靶的总质量为M (不含子弹),每颗子弹质量为m ,共n 发,打靶时,枪口到靶的距离为d 。
若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发。
则以下说法正确的是( )A .待打完n 发子弹后,小车应停在最初的位置B .待打完n 发子弹后,小车应停在射击之前位置的左方C .在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为md nm M+ D .在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同4.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 5.如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。
不计空气阻力重力加速度为g 。
关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )A .小球的机械能减少了mgHB .小球所受阻力的冲量大于2m ghC .小球克服阻力做的功为mghD .小球动量的改变量等于所受阻力的冲量6.甲、乙两物体质量分别为m 1和m 2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t 图像如图所示,则在碰撞前( )A .乙的动能大B .甲的动能大C .乙的动量大D .甲的动量大 7.质量为M 的物块以速度v 运动,与质量为m 的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量M 与m 的比值可能为( )A .2B .4C .6D .88.如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C 、D 、E 处,三个过程中重力的冲量分别为123G G G I I I 、、,合力的冲量分别为123I I I 合合合、、,动量变化量的大小分别为123、、p p p ∆∆∆,动能变化量的大小分别为123k k k E E E ∆∆∆、、,则有( )A .123k k k E E E ∆=∆=∆,123p p p ∆=∆=∆B .123p p p ∆=∆=∆,123I I I ==合合合C .123I I I ==合合合,123G G G I I I ==D .123G G G I I I ==,123k k kE E E ∆=∆=∆9.福州地区处于东南沿海,常会受到台风的袭扰,某次台风登陆时最大风速为30m/s 。
(必考题)高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试题(含答案解析)
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.如图所示,一块质量为0.5kg的橡皮泥从距小车上表面1.25m高处由静止下落,恰好落入质量为2kg、速度为2.5m/s沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g=10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.橡皮泥下落的时间为0.4sB.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2m/sC.橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D.整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为1.25J3.如图所示,质量相等的A、B两个球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6 m/s,B球的速度是-2 m/s,A、B两球发生对心碰撞。
对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果一定无法实现的是()A.v A′=-2 m/s,v B′=6 m/s B.v A′=2 m/s,v B′=2 m/sC.v A′=1 m/s,v B′=3 m/s D.v A′=-3 m/s,v B′=7 m/s4.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.人和冰车的总质量为M ,另一木球质量为m ,且M ∶m =31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v (相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v (相对地面)将球推向挡板。
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。
高中物理的能量守恒定律应用测试题
高中物理的能量守恒定律应用测试题在高中物理的学习中,能量守恒定律是一个极其重要的知识点,它贯穿了力学、热学、电学等多个领域。
为了帮助同学们更好地掌握这一定律的应用,下面为大家准备了一组测试题。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、一个物体在光滑水平面上受到一个水平恒力的作用,做匀加速直线运动。
在这个过程中,下列说法正确的是()A 物体的动能增加,势能不变B 物体的动能增加,势能增加C 物体的动能不变,势能增加D 物体的动能不变,势能不变2、一物体从高处自由下落,忽略空气阻力,在下落过程中()A 重力势能减小,动能增加B 重力势能增加,动能减小C 重力势能和动能都增加D 重力势能和动能都减小3、下列运动过程中,机械能守恒的是()A 物体在粗糙水平面上做加速运动B 物体在竖直平面内做匀速圆周运动C 物体沿光滑斜面自由下滑D 物体在水平方向上做匀减速直线运动4、一个质量为 m 的物体,从高度为 h1 的 A 点自由下落到高度为h2 的 B 点,以地面为零势能面,则物体在 B 点的机械能为()A mgh1B mgh2C mgh1 mgh2D mgh1 + mgh25、如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上,另一端连接一物体,物体在光滑水平面上做往复运动。
在物体从平衡位置 O 向右运动到最大位移处的过程中,下列说法正确的是()A 弹簧的弹性势能增加,物体的动能减小B 弹簧的弹性势能减小,物体的动能增加C 弹簧的弹性势能和物体的动能都增加D 弹簧的弹性势能和物体的动能都减小6、一个小孩从滑梯上匀速滑下,在此过程中()A 小孩的重力势能减小,动能不变,机械能减小B 小孩的重力势能减小,动能增加,机械能不变C 小孩的重力势能增加,动能减小,机械能不变D 小孩的重力势能增加,动能不变,机械能增加二、填空题(每题 5 分,共 20 分)1、一个质量为 2kg 的物体,在水平地面上以 5m/s 的速度运动,它的动能为______J。
能量守恒定律练习题
物理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.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W 1,克服炮筒阻力做功W 2,高压气体对礼花弹做功W 3,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W 3+W 2+W 1B .动能的变化量为W 3-W 2-W 1C .机械能的变化量为W 3-W 1D .机械能的变化量为W 3-W 2-W 1 5、滑块以速率v 1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v 2,且v 2<v 1.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 6、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,如图甲。
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。
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)(24)
一、选择题1.如图所示,轻质弹簧下端悬挂一个小球,将小球下拉一定距离后由静止释放(并未超过弹簧的弹性限度),小球上下振动,不计空气阻力,则在连续两次经过平衡位置的过程中,小球( )A .动量的变化量为零B .所受重力做的功不为零C .所受重力的冲量不为零D .所受弹簧弹力的冲量为零2.如图是一颗质量50g m =的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间1t 约为41.010s -⨯,子弹的真实长度为2.0cm (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间32 1.010s -=⨯t 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )A .4510N ⨯B .4410N ⨯C .5510N ⨯D .5410N ⨯ 3.一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 gL B .A 、B 碰撞后瞬间的加速度为3g C .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 +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 ,sin 370.6,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 ⨯5.一只质量为1.4kg 的乌贼吸入0.1kg 的水,静止在水中。
高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试(答案解析)(21)
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fsB .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.如图是一颗质量50g m =的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间1t 约为41.010s -⨯,子弹的真实长度为2.0cm (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间32 1.010s -=⨯t 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )A .4510N ⨯B .4410N ⨯C .5510N ⨯D .5410N ⨯ 3.以下说法正确的是( )A .物体的加速度增大时,速度也一定随之增大B .摩擦力对物体不可能做正功C .在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,可以用天平测出物体的质量D .快递易碎物品时,将它装在泡沫箱内是因为可以延长碰撞时的作用时间4.静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F 的作用,拉力F 随时间t 变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是( )A .0~4s 内物体的位移为零B .0~4s 内拉力对物体做功不为零C .4s 末物体的动量为零D .0~4s 内拉力对物体的冲量不为零 5.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 R6.一个质量是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。
能量守恒高考试题及答案
能量守恒高考试题及答案一、选择题1. 在一个封闭系统中,能量守恒定律表明:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造,也不能被消灭D. 能量可以被转移,但不能被创造或消灭答案:D2. 根据能量守恒定律,以下哪个说法是正确的?A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在一个封闭系统中增加C. 能量可以在一个封闭系统中减少D. 能量可以在一个封闭系统中被创造和消灭答案:A二、填空题3. 能量守恒定律是物理学中的一个基本原理,它表明在一个封闭系统中,能量的总量是________。
答案:守恒的4. 在机械能守恒的情况下,一个物体的动能和势能之和在任何时候都保持________。
答案:不变三、简答题5. 请简述能量守恒定律在日常生活中的一个应用实例。
答案:能量守恒定律在日常生活中的应用实例之一是骑自行车。
当自行车从坡顶滑下时,其势能(由于高度差而具有的能量)会转化为动能(运动的能量)。
在没有摩擦力和其他阻力的情况下,自行车在坡底的速度与其在坡顶的高度成正比。
四、计算题6. 一个质量为5kg的物体从高度为10m的平台上自由落下,忽略空气阻力。
求物体落地时的速度。
答案:首先,使用能量守恒定律,物体的势能将转换为动能。
势能公式为PE = mgh,其中m是质量,g是重力加速度(约为9.8m/s²),h 是高度。
动能公式为KE = 0.5mv²,其中v是速度。
PE = KEmgh = 0.5mv²5kg * 9.8m/s² * 10m = 0.5 * 5kg * v²490 = 2.5v²v² = 196v = √196 ≈ 14m/s物体落地时的速度约为14m/s。
注意事项:- 确保理解能量守恒定律的基本概念。
- 在计算题中,注意单位的一致性。
- 在解答简答题时,提供具体实例以增强理解。
- 在填写答案时,保持清晰和简洁。
人教版高中物理选修一第一章《能量守恒定律》检测卷(包含答案解析)(1)
一、选择题1.如图所示,某探究小组的同学们利用课外活动时间在一起做探究实验:将一物块放在光滑水平面上,用一水平恒力F拉物块。
第一次水平恒力F作用时间t,第二次作用时间2t (水平恒力作用期间物块未离开水平面)。
第一次物块离开水平面后落在地面上P点,则()A.第二次物块仍落在P点B.第二次物块落地瞬间重力的功率大C.第二次物块落地过程重力的冲量大D.第二次物块落在地面上原水平位移的2倍处2.人和冰车的总质量为M,另一木球质量为m,且M∶m=31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v(相对地面)将球推向挡板。
人推多少次后不能再接到球()A.6次B.7次C.8次D.9次3.如图所示,将一光滑的质量为4m半径为R的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块,今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高R处从静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A.小球在半圆槽内第一次到最低点B的运动过程中,槽的支持力对小球不做功B.小球第一次运动到半圆槽的最低点B时,小球与槽的速度大小之比为4:1C.小球第一次从C点滑出后将做竖直上抛运动mgRD.物块最终的动能为154.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F随时间t变化的图线如图所示,则()t=时物块的速率为2m/sA.1st=时物块的动量大小为2kg·m/sB.2st=时物块的动量大小为3kg·m/sC.3st=时物块的速度为零D.4s5.几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!如图所示,完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是()A.子弹在每个水球中的速度变化相同B.子弹在每个水球中运动的时间相同C.每个水球对子弹的冲量依次增大D.子弹在每个水球中的动能变化不相同6.一质量为1kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动,F随时间t变化的图线如图所示,则()A.t= 1s时物块的速率为1m/s B.t= 2s时物块的动量大小为2kg·m/sC.前3s内合外力冲量大小为3N·s D.前4s内动量的变化量大小为07.福州地区处于东南沿海,常会受到台风的袭扰,某次台风登陆时最大风速为30m/s。
(完整版)能量守恒定律练习题40道
、选择题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.打开阀门 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 ( )以下说法中正确的 ()是 能的变化,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 A .温度保持不变C .压强保持不变 B .体积保持不变 D .气体与外界不增量 DU 是:( )A .60JB .-60J 15 、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。
高中物理选修一第一章《能量守恒定律》测试题(包含答案解析)
一、选择题1.高空作业须系安全带。
如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。
此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A .2m gh mg +B .2m gh mg -C .m gh mg +D .m gh mg - 2.一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S ,且离地面高度为h 。
水从出水口均匀流出时的速度大小为v 0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。
水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。
不计空气阻力和水的粘滞阻力。
则( )A .单位时间内流出水的质量为2S gh ρB .单位时间内流出水的质量为202S v gh ρ+C .地面受到水的冲击力大小为02Sv gh ρD .地面受到水的冲击力大小为2002Sv v gh ρ+3.如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E ,M 点与N 点在同一电场线上,两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度0v 分别从M 点和N 点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。
已知两粒子都能经过P 点,在此过程中,下列说法正确的是( )A .从M 点进入的粒子先到达P 点B .从M 点进入的粒子电荷量较小C .从M 点进入的粒子动量变化较大D .从M 点进入的粒子电势能变化较大4.如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。
不计空气阻力重力加速度为g 。
关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )A .小球的机械能减少了mgHB .小球所受阻力的冲量大于2m ghC .小球克服阻力做的功为mghD .小球动量的改变量等于所受阻力的冲量5.2020年5月5日,我国在海南文昌航天发射场使用“长征五号B”运载火箭,发射新一代载人飞船试验船。
高一物理能量守恒定律测试题
2.3 能量守恒定律第一课时【素能综合检测】1.(5分)在利用重物做自由落体运动探索动能与重力势能的转化和守恒的实验中, 下列说法中正确的是()A.选重锤时稍重一些的比轻的好B.选重锤时体积大一些的比小的好C.实验时要用秒表计时, 以便计算速度D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器要好【解析】选A.选用的重锤宜重一些, 可以使重力远远大于阻力, 阻力可忽略不计, 从而减小实验误差, 故A正确;重锤的体积越大, 下落时受空气阻力越大, 实验误差就越大, 故B错误;不需用秒表计时, 打点计时器就是计时仪器, 比秒表计时更为精准, 故C错误;电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦, 电火花计时器对纸带的阻力较小, 故应选电火花计时器, D错误.3.(5分)如图1是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是()4.(4分)在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)将下列主要的实验步骤, 按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上:A.用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处;B.将纸带固定在重物上, 让纸带穿过打点计时器的限位孔;C.取下纸带, 在纸带上任选几点, 测出它们与第一个点的距离, 并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度;D.接通电源, 松开纸带, 让重物自由下落;E.查出当地的重力加速度g的值, 算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能, 比较它们是否相等;F.把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里.答: _____________.(2)动能值和相应重力势能的减少值相比, 实际上哪个值应偏小些?答: ____________.【解析】(1)实验的合理顺序应该是: BADCFE(2)由于重物和纸带都受阻力作用, 即都要克服阻力做功, 所以有机械能损失, 即重物的动能值要小于相应重力势能的减少值.答案: (1)BADCFE(2)动能值答案: (1)底板要竖直给打点计时器通电打点放下重锤, 让它带着纸带一同落下(2)所选的纸带最初两点间距离接近2 mm(3)纸带通过打点计时器时的摩擦阻力小于它所减少的重力势能质量大一些的(4)是一条通过坐标原点的倾斜直线重力加速度6.(4分)在“验证机械能守恒定律”的实验中有如下可供选择的器材: 铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是_________, 缺少的器材是________.【解析】因为实验要利用重锤、纸带做自由落体运动来验证机械能守恒, 实验中通过打点计时器记录重锤自由下落的运动情况.测量重物下落的高度h和与其对应的记录点的速度vn、vm,通过计算mgh和 1/2 m(vm2-vn2)的值进行比较来验证机械能守恒定律.显然处理数据时, 比较gh和 1/2 (vm2-vn2)的值即可验证机械能守恒定律是否成立, 因此不需要天平、秒表, 因为电磁打点计时器工作电压是低压交流电压, 必须有低压交流电源, 低压直流电源是不需要的, 另外还需重锤、刻度尺.答案: 低压直流电源、天平、秒表低压交流电源、重锤和刻度尺7.(8分)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中(1)打点计时器所接交流电的频率为50 Hz,甲、乙两条实验纸带如图2所示, 应选______纸带好.(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律.现已测得甲纸带上2.4两点间距离为s1,0、3两点间距离为s2,打点周期为T, 为了验证0、3两点间机械能守恒, 则s1.s2和T应满足的关系式为____________.8.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中, 当地重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用重物质量是1.00 kg,甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带, 量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm、0.25 cm, 可以看出其中一个人在操作上有误, 具体原因是__________.选用第二条纸带, 量得三个连续点A、B、C到第一点的距离分别是15.55 cm、19.20 cm和23.23 cm, 当打点计时器打在B点时, 重物重力势能减少量为________J, 重物的动能是__________J.(计算结果保留两位小数)9.(探究创新)(7分)处理打点计时器所打出点的纸带时, 常采用“计数点”的办法, 但在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中, 可直接利用打点计时器在纸带上打出的实验点迹, 而不必采用重新选取计数点的办法, 这其中的原因是什么?【解析】由于自由落体运动的加速度较大, 纸带上的点间距比较大, 故不必采用另选计数点的方法.答案: 见解析。
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高一物理能量守恒定律练习题
2011.5.16
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、能源是人类社会活动的物质基础,人类利用能源大致经历三个时期,按顺序为()
A.煤炭时期柴薪时期石油时期B.柴薪时期煤炭时期石油时期
C.柴薪时期石油时期煤炭时期D.煤炭时期柴薪时期石油时期
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、能源短缺和环境恶化指的是()
①煤炭和石油的开采与技术有关,在当前技术条件下,煤炭和石油的开采是有限度的,这叫能源短缺
②煤炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,这叫能源短缺
③煤炭和石油具有大量的气味,在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空气,使环境恶化
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气,改变了成分使环境恶化
A.①③B.①④C.②③D.②④
6、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.①④D.②③
7、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+W 1 B.动能的变化量为W3-W2-W1
C.机械能的变化量为W3-W1 D.机械能的变化量为W3-W2-W1
8、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
9、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,如图甲。
烧断细线后,球将被弹起,且脱离弹簧后能继续向上运动如
图乙。
忽略空气阻力,那么该球从细线烧断到脱离弹簧的运动过程中()
A .球刚脱离弹簧时,弹簧的弹性势能最小
B .球的动能在刚脱离弹簧时最大
C .球所受合力的最大值大于重力值
D .系统机械能不变
10、一辆汽车在平直的公路上以速度
v 0开始加速行驶,经过一段时间
t ,前进了距离s ,此时恰好达到其最大速度
v m .设此过程中汽车发动机始终以额定功率P 工作,汽车所受的阻力恒定为
F ,则在这段时间里,发动机所做的功
为(
)A .t
Fv m B .
Pt
C .
20
22
12
1
mv
Fx mv
m
D .
20
m
v v Ft
11、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
12、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W 1,产生的热量为Q 1;第二次让B 在地面上自由滑动,这次
F 做的功为W 2,产生的热量为Q 2,则应有()
A .W 1<W 2,Q 1=Q
2
B .W 1=W 2,Q 1=Q
2
C .W 1<W 2,Q 1<Q 2
D .W 1=W 2,Q 1<Q 2
13、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。
在移动过程中,
下列说法正确的是[ ]
A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
14、如图轻质弹簧长为L,竖直固定在地面上,质量为m的小球,由离地面高度为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恒为f,则弹簧在最短时具有的弹性势能为:()
(A)(mg-f)(H-L+x) (B)mg(H-L+x)-f(H-L) (C)mgH-f(H-L) (D)mg(L-x)+f(H-L+x)
二.计算题
15、如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=7m/s在水平地面上向左作加速度a=3m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m 后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点。
求A、C之间的距离(g=10 m/s2)
16、倾斜的雪道长为25m,顶端高15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图1所示。
一滑
雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度Vo=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起,除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略,设滑雪板与雪道的动摩擦因数u=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(g=10m/s2)。
17、一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图1所示.求83秒内物体的位移大小.(g取10m/s2)
18、起跳摸高是学生经常进行的一项健身活动。
李刚同学身高h=1.72m,质量m=60kg,静止站立时举手摸高能达到h0=2.14m。
在一次摸高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经t=0.40s竖直跳离地面。
假设他蹬地的力大小恒为F=1050N,其重心上升可视为匀变速直线运动,不计空气阻力,g取10m/s2.求(1)李刚同学摸高的最大高度H
(2)李刚同学从蹬地开始到刚跳离地面的短暂过程中机械能的增加量E。