高考物理二輪專題檢測：能量轉化與守恒

1、PAGE20專題六能量轉化與守恒BA1【2022河北期末】如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B位置）。對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程，下列說法中正確的是（BAA運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零B在這個過程中，運動員的動能一直在減小C在這個過程中，跳板的彈性勢能一直在增加D在這個過程中，運動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功2【2022湖北聯考】如圖所示，粗糙的斜面下端是連一個輕質彈簧，彈簧與斜面平行，小滑塊A從斜面的某一高度開始沿斜面向下加速運動到壓縮彈簧

2、到最短的過程中，則下列說法正確的（）A滑塊先做勻加速運動后勻減速運動B滑塊先做勻加速運動，接觸彈簧后再做勻加速運動最后做變減速運動C從開始運動到將彈簧壓縮最短的過程中，滑塊重力做功等于內能與彈性勢能的增量D從開始運動到將彈簧壓縮最短的過程中，小塊重力勢能減少量與內能的增加量之和等于彈性勢能的增大量3【2022廣東檢測】在2011年5月15日進行的國際田聯鉆石聯賽上海站中，首次嘗試七步上欄的劉翔以13秒07創(chuàng)項目賽季最好成績奪冠。他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，右腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心。如下圖所示，假設劉翔的質量為m，在起跑時前進的距離s內，重心升高量為h，獲得的速度為v

3、，克服阻力做功為A劉翔的機械能增加了B劉翔的重力做功為C劉翔自身做功為D劉翔自身做功為4【2022湖北100所重點中學聯考】我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“以小時軌道”上繞地球運行（即繞地球一圈需要24小時然后，經過兩次變軌依次到達“48小時軌道”和“72小時軌道”，最后奔向月如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比BA衛(wèi)星速度增大，引力勢能和動能之和減小B衛(wèi)星速度減小，引力勢能和動能之和增大C衛(wèi)星速度增大，引力勢能和動能之和增大D衛(wèi)星速度減小，引力勢能和動能之和減小5【2022江西期末】如圖所示，質量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小

4、物塊，放在小車的最左端，現用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為，經過一段時間小車運動的位移為，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是：（）LC這一過程中，物塊和小車增加的機械能為F-fLD這一過程中，因摩擦而產生的熱量為fL6【2022福建省六校聯考】如圖所示，2011年5月27日在國際泳聯大獎賽羅斯托克站中，中國選手彭健烽在男子3米板預賽中以分的總成績排名第一，晉級半決賽。若彭健烽的質量為m，他入水后受到水的阻力而做減速運動，設水對他的阻力大小恒為F，在水中下降高度hA重力勢能減少了mghB動能減少了FhC機械能減少了（Fmg）hD機械能減少了Fh7【2022江蘇期

5、中】打開水龍頭，水順流而下，仔細觀察將會發(fā)現連續(xù)的水流柱的直徑在流下的過程中，是逐漸減小的（即上粗下細），設水龍頭出口處半徑為1cm，安裝在離接水盆75cm高處，如果測得水在出口處的速度大小為1m/s，g=10m/s2，則水流柱落到盆中的半徑A1cmB0.75cmC0.5cmD0.25cm8【2022江西模擬】如右圖所示，固定在豎直面內的光滑圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質量分別為m和2m的小球A、B（均可看作質點），且小球A、B用一長為2R的輕質細桿相連，在小球B從最高點由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點的過程中（已知重力加速度為g），下列說法正確的是（）AB球減少的機械能等于A球增加的機械能BB球減少

6、的重力勢能等于A球增加的重力勢能CB球的最大速度為DB球克服細桿所做的功為9【2022四川聯考】如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它們的質量均為M，上下均有跨過滑輪的鋼索系住，在電動機的牽引下使電梯上下運動如果電梯中載人的總質量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關閉電動機，依靠慣性上升h高度后停止，在不計空氣和摩擦阻力的情況下，h為AB電動機AAB電動機BCD10【2022山東期中】一小物體沖上一個固定的粗糙斜面，經過斜面上A、B兩點到達斜面的最高點后返回時，又通過了A、B兩點，如圖所示，對于物體上滑時由A到B和下滑時由B到A的過程中，其動能的增量的大小分別為E1和

7、E2，機械能的增量的大小分別是E1和E2，則以下大小關系正確的是AE1E2E1E2BE1E2E1E2E1E2DE1E2E1E211【2022湖北期中】如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行，將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端下列說法正確的是A第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加C第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加D物體從底端到頂端全過程機械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱12【2022山東泰期末

8、檢測】如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力所做的功之和對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、重力及摩擦力對木箱所做的功之和、重力及摩擦力對木箱所做的功之和圖113【2022河南期末檢測】如圖1所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止現撤去F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計空

9、氣阻力，則上述過程中圖1A小球與彈簧組成的系統機械能守恒B小球的重力勢能增加W1C小球的機械能增加W1eqf1,2mv2D小球的電勢能減少W214【2022浙江期中】如圖所示，一個滑雪運動員從左側斜坡距離坡底8 m處由靜止滑下以坡底為零勢能參考面，當下滑到距離坡底l1處時，運動員的動能和勢能恰好相等；到坡底后運動員又靠慣性沖上右側斜坡若不計經過坡底時的機械能損失，當上滑到距離坡底l2處時，運動員的動能和勢能再次相等，上滑的最大距離為4 m在此全過程中，下列說法正確的是A摩擦力對運動員所做的功等于運動員動能的變化B重力和摩擦力對運動員所做的總功等于運動員機械能的變化Cl12 mDl14 m，l2

10、E2；再根據功能關系，物體克服阻力做的功等于物體機械能改變量的大小，有：WfE1E2，故選項C正確11【答案】C【解析】第一階段為滑動摩擦力做功，第二階段為靜摩擦力做功，兩個階段摩擦力方向都跟物體運動方向相同，所以摩擦力都做正功，選項A錯誤；由功能關系可知，第一階段摩擦力對物體做的功除重力之外的力所做的功等于物體機械能的增加，即EW阻F阻s物，摩擦生熱為QF阻s相對，又由于s傳送帶vt，s物eqfv,2t，所以s物s相對eqf1,2s傳送帶，即QE，選項C正確，B錯誤第二階段沒有摩擦生熱，但物體的機械能繼續(xù)增加，結合選項C可以判斷選項D錯誤12【答案】CD【解析】木箱受四個力的作用，重力、拉力

11、、摩擦力和支持力。從做功來看，而支持力不做功。拉力對木箱做正功，摩擦力和重力做負功。從能量轉化看，木箱的機械能和內能都在增加。功是能量轉化的量度，顯然，木箱增加的能量應等于對木箱做的功；而木箱克服摩擦力做的功等于增加的的內能，服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能。所以選項C、D正確13【答案】BD解析：本題考查勢能大小和機械能守恒由于電場力做正功，故小球與彈簧組成的系統機械能增加，機械能不守恒，故A選項錯誤；重力做功是重力勢能變化的量度，由題意知重力做負功，重力勢能增加，故B選項正確；小球增加的機械能在數值上等于重力勢能和動能的增量，即W1eqf1,2mv2，故C選項錯誤；根據電場力做功是電勢

12、能變化的量度，電場力做正功電勢能減少，電場力做負功電勢能增加，故D選項正確14【答案】C【解析】在整個過程中，只有重力和摩擦力做功，由動能定理可知重力和摩擦力所做的總功等于運動員動能的變化，選項B錯誤；由功能關系可知摩擦力所做的功等于運動員機械能的變化，選項A錯誤；在下滑過程中，若不考慮空氣阻力，l14 m；若考慮空氣阻力，l1處的機械能應小于初始狀態(tài)的機械能，即l12 m，選項C正確，D錯誤15【答案】BCD【解析】B與A剛分離時二者具有相同的加速度，且二者間彈力為零，據此可知：二者分離時彈簧對物體A的彈力大小也等于F=eqf1,2mg，方向向上。在此過程中，彈簧彈力由2mg減小為eqf1,

13、2mg，即F=eqf3,2mg，而彈簧形變程度變化量為=h，由F=解得彈簧的勁度系數=eqf3mg,2h，選項A錯誤、B正確；從開始運動到B與A剛分離的過程中，兩物體經歷先加速后減速，其動能先增大后減小，選項C正確；從開始運動到B與A剛分離的過程中，一直有非重力對B做正功，可知其機械能一直增大，選項D正確。16【答案】B【解析】由于斜面存在摩擦，所以向上滑時加速度大于下滑時的加速度，選項A錯誤、B正確；動能隨時間的變化關系為二次函數，選項C錯誤；由于始終存在摩擦力做負功，所以其機械能一直減少，選項D錯誤。17【答案】12【解析】（1）設乙靜止時AgFTsinF解得ABPhddd（2）乙在滑動過

14、程中機械能守恒，滑到繩的中點位置最低，速度最大。此時ABgABPhddd【解析】（1）A球著地時，B球的速度為0設此時A球速度為v，由系統機械能守恒得，解得（2）當A球機械能最小時，B球的速度最大，此時B球的加速度為0，則桿對球的作用力為0設小球受到的支持力為N，對B球受力分析可得N=mBg（3）設桿與豎直方向間夾角為，B球的速度為vB，此時A球的速度為vA，則且vA和vB沿桿方向上分速度大小相等，即vAcos=vBsin聯立解得令y=1-coscos2，當y的導數y=0時，A球機械能最小，vB達最大值，即sincos2-21-coscossin=0解得cos=2/3則A球機械能的最小值19【

15、答案】123【解析】（1）由機械能守恒定律，得2人飛出作平拋運動，最高點速度v最小時人剛好落在平臺上，則s=vt解得3設蹬地瞬間人做功W，由動能定理，有20【答案】123【解析】（1）水從小孔噴出時速度沿水平方向，只受重力作用，做平拋運動，設水噴出時的速度大小為v,有解得（2）水泵做功，既改變水的勢能，又改變水的動能由功能關系得（3）考慮單位時間內的能量轉化及利用效率，太陽能電池板接收太陽能的其中一部分轉變成電能E1，電能通過水泵將其中的部分轉變成水的勢能與動能E2，有由能量守恒得聯立以上各式解得21【答案】24.5m【解析】帶電體向右運動時，水平方向受的力有：電場力qE，摩擦力mg，帶電體向

16、右做勻減速運動。碰后反彈向左運動時：qE-mg=0,因此，帶電體向左做勻速運動。設帶電體向右運動d停下來，由動能定理：qEmgd=mv2/2得：d=mv02/2qEmg=12.5m=12.5L所以帶電體通過的總路程為:s=12=24.5m22【答案】123【解析】（1）設小物塊向右勻速運動時的速度大小為v1，由平衡條件有（1分）設小物塊在向右運動過程中克服摩擦力做的功為W，由動能定理有（2分）由式解得（2分）（2）設小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為v2，與右端擋板碰撞過程損失的機械能為，則有（2分）（1分）由式解得（2分）（3）設最終小物塊停止的位置在板上C點左側距離處，由能量守恒定律有（2分）由式解得