1、课时跟踪训练(二十一)要点对点练一、能量守恒定律的理解及应用1关于能量转化的说法错误的是()A举重运动员举起重物，体内的一部分化学能转化为机械能B电流通过电阻丝使电能转化为内能C内燃机做功的过程是机械能转化为内能的过程D做功过程是能量转化过程，某过程做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化解析运动员举高重物过程中，消耗了体内存储的化学能，通过对重物做功使重物的机械能增加，A正确；电流通过电阻丝时，电流做功，使电能转化为内能，B正确；内燃机中燃料燃烧膨胀，对外做功，内能转化为机械能，C错误；功是能量转化的量度，D正确答案C2(多选)在最近几年的空调市场上出现一个新宠变频空调，据专家介绍变
2、频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的57倍空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是()A变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律B变频空调运行中做功少，转化能量多C变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电D变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能解析自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B
3、错、D对由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，C对答案CD3不同的物理现象往往反映出相同的物理规律下图所示的现象中在能量转化方面的共同点是()A物体的机械能转化为其他形式的能量B物体的动能全部转化为重力势能C其他形式的能量转化为物体的机械能D物体的重力势能转化为其他形式的能量解析图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量，选项A正确答案A4(多选)一质量为m的物体，在距地面高h处以g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是()A物体的重力势能减少mghB物体的机械能减少mghC物体的动能增加mghD物体的重力做的功为mgh解析物体从高h处落到地面的过程中，重力做的功
4、为mgh，重力势能减少mgh，选项A错误，D正确；物体的加速度为g，故合外力为mg，合外力做的功为mgh，根据动能定理，物体的动能增加mgh，选项C正确；物体的重力势能减少mgh，动能增加mgh，故机械能减少了mgh，选项B正确答案BCD二、功能关系的理解与应用5(多选)如图所示，一质点在重力和水平恒力作用下，速度从竖直方向变为水平方向，在此过程中，质点的()A机械能守恒B机械能不断增加C重力势能不断增加D动能一直不变解析运动过程中，水平恒力做正功，物体的机械能增加，A错误，B正确；重力做负功，重力势能增加，C正确；由于不能确定恒力做功与重力做功的大小关系，故不能确定动能是增加还是减小，D错误
5、答案BC6(多选)如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度v0冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是()A物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量解析物体B以水平速度v0冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；根据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损
6、失的动能，选项B错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；摩擦力对物体B做的功等于B动能的减少量，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量，选项D正确答案CD7俄罗斯车里雅宾斯克州曾发生天体坠落事件坠落的陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则()A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能
7、的增加量B该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量解析陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨石做负功，由动能定理有：WGWfEk，故WGEk，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，WGEk，C错误；对全过程，由能量守恒定律可知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大，由功能关系可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，D正确答案D8如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的
8、速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端下列说法正确的是()A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C第一阶段物体和传送带间因摩擦产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量D物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间因摩擦产生的热量解析第一阶段滑动摩擦力对物体做正功，第二阶段静摩擦力对物体做正功，A项错误；摩擦力做的功等于物体机械能的增加量，B项错误；第一阶段物体的平均速度是传送带速度的一半，物体运动的位移x1恰好等于物体和传送带间相对移动的距离d，所以因摩擦产生的热量QFfdFfx1，等于物
9、体机械能的增加量而不是动能的增加量，C正确；因第二阶段静摩擦力做正功，物体机械能增加，物体与传送带间没有产生热量，D错误答案C综合提升练9足够长的传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物体A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()Amv2 B.2mv2C.mv2 D.mv2解析物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动，加速度ag，匀加速过程前进的距离x1.该时间内传送带前进的距离x2vtv.所以物体相对传送带滑动距离xx2x1.故产生的内能为Qmgxmgmv2，D正确答案D10行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；
10、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；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物理过程是()A物体的动能转化为其他形式的能B物体的势能转化为其他形式的能C物体的机械能转化为其他形式的能D其他形式的能转化为物体的机械能解析四个运动过程中的能量转化如下表：运动过程能量转化汽车制动动能内能流星坠落重力势能光能、内能降落伞匀速下降重力势能内能磁铁穿过线圈重力势能电能由表可知，四个运动过程中均是物体的机械能转化为其他形式的能，C正确答案C11如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m.在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内
11、液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为()A.mgh B.mghC.mgh D.mgh解析去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能如图所示，最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则Qmghmgh，故选项A正确答案A12(多选)如右图所示，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力F作用在B上，从静止开始经一段时间后，A、B一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为Ek时，撤去水平拉力F，最后系统停
12、止运动，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，系统()A克服阻力做的功等于系统的动能EkB克服阻力做的功大于系统的动能EkC克服阻力做的功可能小于系统的动能EkD克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量解析当A、B一起做匀加速直线运动时，弹簧一定处于伸长状态，且此时弹簧弹力大于A所受的摩擦力，停止时弹簧弹力小于A所受的摩擦力，因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中，弹簧的弹性势能减小，由功能关系知，系统克服阻力做功应等于系统的弹性势能的减少量和动能的减少量，因此可以得知B、D正确答案BD13节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车有一质量m1000 kg的混合动力轿车，在平
13、直公路上以v190 km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动工作的发电机给电池充电，使轿车做减速运动，运动L72 m后，速度变为v272 km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变求(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/
14、h匀速运动的距离L.解析(1)汽车牵引力与输出功率的关系PF牵v，将P50 kW，v190 km/h25 m/s，代入得F牵2103 N，当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻2103 N.(2)在减速过程中，发动机只有P用于汽车的牵引，根据动能定理有PtF阻Lmvmv，代入数据得Pt1.575105 J，电池获得的电能为w电0.5Pt6.3104 J.(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻2103 N此过程中，由能量守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功w电F阻L，代入数据得L31.5 m.答案(1)2103 N(2)6.3104 J(3)31.5 m14如图所
15、示，固定斜面的倾角30，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，轻弹簧处于原长时上端位于C点用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧轻绳与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一个初速度v0使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将轻弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求：(1)物体A向下运动刚到C点时的速度；(2)轻弹簧的最大压缩量；(3)轻弹簧中的最大弹性势能解析(1)物体A与斜面间的摩擦力Ff2mgcos物体A向下运动到C点的过程中，以A、B系统为研究对象，由功能关系有FfL3mv3mv22mgLsinmgL联立解得v .(2)设弹簧的最大压缩量为x，物体A压缩轻弹簧后又恰能返回到C点，以A、B系统为研究对象，由功能关系有2Ffx3mv2联立解得x.(3)在物体压缩弹簧到最短到返回C点的过程中，由功能关系有Ffxmgx2mgxsinEp解得EpFfxmvmgL.答案(1) (2)(3)mvmgL