1、第六节能量的转化与守恒一、选择题考点一能量守恒定律1下列说法正确的是()A随着科技的发展，永动机是可以制成的B太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可以凭空产生的答案C【考点】能量守恒定律的理解与基本应用【题点】能量守恒定律的理解2能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则下列用电方式中属于科学、合理地节约用电的是()A家电尽量长时间待机B用节能灯替换白炽灯C楼道、走廊照明灯尽量不
2、采用声、光控制D不要清除冰箱内的冰、霜答案B解析待机浪费电，家电尽量不要长时间待机，才属于科学、合理地节约用电，故A错误；用节能灯替换白炽灯，可节约用电，故B正确；楼道、走廊照明灯采用声、光控制，才属于科学、合理地节约用电，故C错误；清除冰箱内的冰、霜，能够提高冰箱的工作效率，才属于科学、合理地节约用电，故D错误【考点】能源的利用与节约、能量耗散【题点】能源的利用3.蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，如图1.有关运动员从A运动至B的过程，下列说法正确的是()图1A运动员的机械能守恒B运动员的
3、速度一直减小C运动员的机械能先增加后减小D运动员先失重后超重答案D解析运动员从A运动至B的过程，床垫弹力对运动员做负功，运动员的机械能转化成了蹦床的弹性势能，运动员的机械能不断减小，A、C错；该过程运动员受到的合力先向下后向上，加速度也是先向下后向上，所以运动员先失重后超重，D对；运动员的速度是先增加后减小的，B错【考点】对能的转化与守恒的理解【题点】机械能的转化与守恒的理解4两块完全相同的木块A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为vA、vB，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为QA、QB，设木块对子
4、弹的摩擦力大小一定，则()AvAvB，QAQB BvAvB，QAQBCvAvB，QAvB，QAQB答案D解析两颗同样的子弹穿透木块的过程中，摩擦阻力f相同，子弹相对木块滑动的距离相同，所以摩擦力做功过程中产生的内能Qfs相同，根据能量守恒定律有：mv2QAmvA2，mv2QBmvB2mBv2，由以上两式可知vAvB，故选项D正确【考点】能量守恒定律的理解与基本应用【题点】摩擦生热及内能的理解与计算考点二功能关系5.如图2所示为低空跳伞表演，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是()图2A运动员的重力势能减
5、少了mghB运动员的动能增加了mghC运动员克服阻力所做的功为mghD运动员的机械能减少了mgh答案B解析在运动员打开伞之前下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误；根据牛顿第二定律得，运动员所受的合力为F合mamg，则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加了mgh，故B正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则运动员克服阻力做功为mgh，故C错误；重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故D错误【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用6(多选)某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提
6、升身体重心如图3所示，假设该运动员的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，重力加速度为g，则此过程中()图3A运动员克服重力做功WGmghB运动员的机械能增加了mv2C运动员的机械能增加了mv2mghD运动员对自身做功Wmv2mgh答案ACD解析运动员在此过程中重力势能增加mgh，动能增加mv2，机械能增加mv2mgh，A、C正确，B错误运动员通过蹬地对自身做功，做功的量为其机械能的增量，D正确【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用7(多选)如图4所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹(可视为质点)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
7、射的过程中，木块沿桌面移动的距离为s，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中正确的是()图4A木块的机械能增量为fsB子弹的机械能减少量为f(sd)C系统的机械能减少量为fdD系统的机械能减少量为f(sd)答案ABC解析木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力f 做的功fs，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f(sd)，B对；系统增加的机械能等于力f做的总功，即Efsf(sd)fd，故机械能减少量为fd，C对，D错【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用8(多选)如图5所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不
8、计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是()图5A小球的机械能守恒B物块与小球组成的系统机械能守恒C若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量D若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量答案CD解析由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B错误；若小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为物块M与桌面间摩擦产生的热量，C正确；若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分转化为摩擦产生的热量，另一部分转化为M的动能，因此D正
9、确【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用9(多选)如图6所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是()图6AB物体的机械能一直减小BB物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量CB物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案AD解析从开始到B速度达到最大的过程中，细线的拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A正确；对于
10、B物体，只有重力与细线拉力做功，根据动能定理可知，B物体动能的增加量等于它所受重力与拉力做功之和，不等于它的重力势能的减少量，故B错误；整个系统中，根据功能关系可知，B减少的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C错误；系统机械能的增加量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，故D正确【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用10.(多选)质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和
11、v2，位移分别为s1和s2，如图7所示，则这段时间内此人所做的功的大小等于()图7AFs2BF(s1s2)C.m2v22(mm1)v12D.m2v22答案BC解析根据能量守恒可知，人通过做功消耗的化学能将全部转化为物体m1和m2的动能以及人的动能，所以人做的功的大小等于F(s1s2)m2v22(mm1)v12，故B、C正确【考点】各种功能关系及应用【题点】各种功能关系及应用二、非选择题11(能量守恒定律)如图8所示，质量为m的小铁块A(A的长度可忽略)以水平速度v0从左侧冲上质量为m1、长为l、置于光滑水平面C上的木板B，刚好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为，重力加速度为g，此时木板
12、对地位移为s，求这一过程中：图8(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量答案(1)mgs(2)mg(sl)(3)mgl(4)mgl解析(1)对木板B根据动能定理得mgsm1v20所以木板增加的动能EkBmgs.(2)滑动摩擦力对小铁块A做负功，根据能量关系可知EkAmv2mv02mg(sl)即小铁块的动能减少了mg(sl)(3)系统机械能的减少量为E减EkAEkBmgl.(4)根据能量守恒定律，系统减少的机械能全部转化为内能，则QE减mgl.【考点】板块模型的处理【题点】板块模型的处理12(能量守恒定律)如图9所示，绷紧的皮带与水平面的夹角3
13、0，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把一质量为m10 kg的工件(可看成质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，取g10 m/s2，求：图9(1)工件与皮带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能答案(1)(2)230 J解析(1)由题图可知，皮带从底端到顶端的长度s3 m.工件速度达到v0前，做匀加速运动的位移s1t1t1，匀速运动的位移为ss1v0(tt1)，解得加速运动的时间t10.8 s.加速运动的位移s10.8 m，所以加速度a2.5 m/s2，由牛顿第二定律有：mgcos mgsin ma，解得：.(2)从能量守恒的观点看，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服皮带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量在时间t1内，皮带运动的位移s皮v0t11.6 m，在时间t1内，工件相对皮带的位移s相s皮s10.8 m，在时间t1内，摩擦生热Qmgcos s相60 J，工件获得的动能Ekmv0220 J，工件增加的重力势能Epmgh150 J，电动机多消耗的电能WQEkEp230 J.【考点】传送带问题的处理【题点】传送带问题的处理