陜西省交大附中高三物理 第22課時(shí) 功和能 能量守恒定律練習(xí)試題練習(xí)試題（A卷）.doc

第22課時(shí) 功和能 能量守恒 （a卷）1考測點(diǎn)導(dǎo)航1.功和能 功是一個(gè)過程量，能量是狀態(tài)量；通過做功的過程實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。機(jī)械能守恒的過程中，就是重力和彈力做功實(shí)現(xiàn)動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，而總能量保持不變。2功和能關(guān)系的幾種表達(dá)形式（1）重力（或彈力）所做功等于重力勢能（或彈性勢能）的減少。（2）動(dòng)能定理 合外力對物體所做功等于物體動(dòng)能的增量。（3）功能原理 除重力和彈力之外其他的外力和內(nèi)力所做功等于物體機(jī)械能的增量。3摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化（1）不管是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦力都可以對物體做正功、負(fù)功或不做功。（2）相互作用的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦做功代數(shù)和為零，因此在靜摩擦做功的情況下只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，沒有向其他能轉(zhuǎn)化；相互作用的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動(dòng)摩擦力做功總是負(fù)值，其絕對值等于滑動(dòng)摩擦力與相對位移乘積，等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能。4能量守恒 能量不能憑空產(chǎn)生，不能憑空消失，做功的過程不能產(chǎn)生能量，只是實(shí)現(xiàn)能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。典型題點(diǎn)擊1(2001上海高考題)跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)，其降落傘尚未打開的一段時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是( ) a空氣阻力做正功 b重力勢能增加 c動(dòng)能增加 d空氣阻力做負(fù)功(考查物體受力分析和各個(gè)力做功情況以及由此引起的能量變化。)2（2000上海高考題）行駛中的汽車制動(dòng)后滑行段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是( ) a物體克服阻力做功 b物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 c物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 d物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（考查力做功與能量形式的的轉(zhuǎn)化問題）3（2001全國高考題）和平號(hào)”空間站已于今年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道(可近似地看做圓軌道)開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜人大海此過程中，空間站原來的機(jī)械能中，除一部份用于銷毀和部份被殘片帶走外，還有部分能量e/通過其他方式散失(不考墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量)(1)試導(dǎo)出以下列各物理量的符號(hào)表示散失能量e/的公式(2)算出e/的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 墜落開始時(shí)空間站的質(zhì)量m=1.17105kg； 軌道離地面的高度為h=146km； 地球半徑r=6.4106m； 墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看做g=10rn/s2； 入海殘片的質(zhì)量m=1.2104 kg； 入海殘片的溫度升高t=3000k； 人海殘片的人海速度為聲速v=340m/s； 空間站材料每lkg升溫1k平均所需能量c=1.0 103j 每銷毀lkg材料平均所需能量=1.0107j(考查各種形式能量的轉(zhuǎn)化以及能量守恒定律)4(2001安徽高考題)如圖22-a-1所示，a、b是靜止在水平地面上完全相同的兩塊長木板。a的左端和b的右端相接觸。兩板的質(zhì)量皆為m=2.0kg，長度皆為l=1.0mc是一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊現(xiàn)給它一初速度v0=2.0m/s，使它從b板的左端開始向右滑動(dòng)已知地面是光滑的，而c與a、b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為=0.1求最后a、b、c各以多大的速度做勻速運(yùn)動(dòng)取重力加速度g=10m/s2圖22-a-1（考查動(dòng)量守恒定律和功能關(guān)系）新活題網(wǎng)站一、 選擇題1一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對物體支持力所做的功等于 （ ）a.物體勢能的增加量 b.物體動(dòng)能的增加量c.物體動(dòng)能的增加量加上物體勢能的增加量 d. 物體動(dòng)能的增加量加上物體克服重力所做的功(考查動(dòng)能定理和功能關(guān)系)2關(guān)于功和能，下列說法正確的是 ( )a.功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能b.做功越大，物體的能越大c.能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多d.功是物體能量的量度（考查學(xué)生對功的意義和能的概念的理解）3質(zhì)量為m的物體從距地面h高處由靜止開始以加速度a=g/3豎直下落到地面在這個(gè)過程中 ( )a物體的動(dòng)能增加mgh/3b物體的重力勢能減少mgh/3c物體的機(jī)械能減少2mgh/3d物體的機(jī)械能保持不變(考查重力做功、合外力做功及引起能量變化關(guān)系)4一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能增大，究其原因，下列推斷正確的是 ( )a 可能是重力對系統(tǒng)做了功 b可能是合外力對系統(tǒng)做了功c一定是系統(tǒng)克服合外力做了功 d可能是摩擦力對系統(tǒng)做了功(考查學(xué)生對系統(tǒng)機(jī)械能變化原因的了解及摩擦力做功特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。)5光滑水平面上靜置一質(zhì)量為m的木塊，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度vl射人木塊，以速度v2穿出，木塊的速度為v，對這個(gè)過程，下列說法正確的有 （ ）a子彈對木塊做的功等于mv22b子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功c子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動(dòng)能與子彈跟木塊摩擦增加的內(nèi)能之和d子彈損失的動(dòng)能等于木塊的動(dòng)能跟子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和（綜合考查對動(dòng)能定理和功能原理的認(rèn)識(shí)比較。）6如圖22-a-2所示，一質(zhì)量均勻的不可伸長的繩索重為g，a、b兩端固定在天花板上，今在最低點(diǎn)c施加一豎直向下的力將繩拉至d點(diǎn)，在此過程中繩索ab的重心位置將 （ ）圖22-a-2a 逐漸升高 b逐漸降低c先降低后升高 d始終不變（考查除重力的外力做功與機(jī)械能的變化）二、填空題7烏魯木齊市達(dá)板城地區(qū)風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)4張葉片總共的有效迎風(fēng)面積為，空氣密度為、平均風(fēng)速為，設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率（風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的百分比）為.則每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均功率p=_.（考查能量轉(zhuǎn)化守恒定律）8在一斜面的頂端有一物體以初動(dòng)能為50向下滑動(dòng)，滑到斜面上某一位置時(shí)動(dòng)能減少10，機(jī)械能減少30，最后剛好可以停在斜面底部若要使該物體從斜面的底部剛好能滑到斜面頂端，則物體的初動(dòng)能至少應(yīng)為(考查動(dòng)能定理和功能關(guān)系，要搞清摩擦力做功與機(jī)械能變化關(guān)系。)三、計(jì)算題圖22-a-39如圖22-a-3所示，質(zhì)量為2m的木板，靜止放在光滑的水平面上，木板左端固定著一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端到小車右端的距離為l0，一質(zhì)量為m的小木塊從板的右端以速度v0開始沿木板向左滑行，最終回到木塊右端剛好不從木板滑出.設(shè)木板與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求：在木塊壓縮彈簧的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能(綜合考查動(dòng)量守恒定律、功能關(guān)系以及摩擦力做功問題)圖22-a-410如圖22-a-4所示，ab和cd為兩個(gè)對稱斜面，其上部足夠長，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120，半徑r2.0，一個(gè)質(zhì)量為m1的物體在離弧高度為h3.0處，以初速度4.0沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g102，則（1）物體在斜面上（不包括圓弧部分）走過路程的最大值為多少？（2）試描述物體最終的運(yùn)動(dòng)情況（3）物體對圓弧最低點(diǎn)的最大壓力和最小壓力分別為多少？（綜合考查功能關(guān)系及圓周一定和牛頓力學(xué)知識(shí)。）第22課時(shí) 功和能 能量守恒a卷典型題點(diǎn)擊1cd 2. ad 3.(1)根據(jù)題意，軌道處勢能ep=mgh 動(dòng)能ek 又 mg=mv2/(r+h)ek=mv2/2=mg(r+h)/2 機(jī)械能 e=mg(r/2+3h/2)墜落過程銷毀材料所需能量 q汽=(m-m) 殘片的溫度升高所需能量 q殘=cmte/=mg(r/2+3h/2)- (m-m) - cmt-mv2/2(2)代入數(shù)據(jù)得：e/=2.91012ag4.va=0.563m/s ; vb=0.155m/s ; vc=0.563m/s新活題網(wǎng)站1. cd 2.c 3. ac 4. bd 5. ad 6. a7sv3/2 8. 250j 9. 當(dāng)木塊與板有共同速度時(shí)，彈簧具有最大彈性勢能mv0=(m+2m)vmv02/2 (m+2m)v2/2=e彈+wf最終回到木板右端時(shí)剛好不滑出e彈=wf由三式聯(lián)立解得：e彈= mv02/610 （1）物體在兩斜面上來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服摩擦力所做的功wmg60總物體從開始直到不再在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中mghw0mv022解得總38（2）物體最終是在