1、第2章能的转化和守恒单元测试 1质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度.下列说法中正确的是()A物体的势能减少2mgh B物体的机械能保持不变C物体的动能增加2mghD物体的机械能增加mgh解析：重力势能的减少量等于重力做的功，即Ep = mgh，A错误.由题意知，物体除受重力外还受大小为mg的向下的作用力，机械能不守恒，B错误.物体的合外力F合 = 2mg，故其动能的增量Ek = 2mgh，C正确.Ep = - mgh，Ek = 2mgh，故E = EkEp = mgh，D正确.答案：CD2从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒
2、定，对于小球的整个上升过程，下列说法错误的是()A小球动能减少了mgHB小球机械能减少了F阻HC小球重力势能增加了mgHD小球的加速度大于重力加速度g解析：动能的变化Ek = - mgH - F阻H，选项A错误；机械能的变化E = - F阻H，选项B正确；小球重力势能的变化Ep = mgH，选项C正确；由牛顿第二定律得a = g，选项D正确.答案：A3如图所示，固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一弹簧，一物体在光滑的水平地面上向右滑行并冲上斜面.已知物体在斜面最低点A时的速度为，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面的高度为h，则从A到C的过程中，弹簧弹力做的功是()Amgh - m2Bm2 -
3、 mghC - mgh D - (mghm2)解析：令弹簧弹力做的功为W，在AC的过程中由动能定理得：W - mgh = 0 - m2所以W = mgh - m2，故选项A正确.答案：A4如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中，下列说法正确的是()AF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BF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DF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解析：设木箱克服重力做的功为WG，克服摩擦力做的功为Wf.由动能定理
4、有：WF - Wf - WG = Ek即：WF = EkWGWf = EkEpWf故选项D正确.克服重力做的功WG = Ep，故选项C正确.答案：CD5如图所示，某人用竖直向上的力缓慢提起长为L、质量为m的置于地面上的铁链，则在将铁链提起到刚要脱离地面的过程中，提力所做的功为()AmgLBmgLCmgLDmgL解析：缓慢提起的过程中铁链动能不变，由功能原理得：WF = E机 = mgL.答案：B6从空中某一位置以大小为0的速度水平抛出一质量为m的物体，经过时间t，物体下落一段距离h后，其速度大小仍为0，但方向与初速度方向相反，如图所示.下列说法错误的是()A风力对物体做功为零B风力对物体做负功
5、，其大小等于物体机械能的变化C物体机械能减少mghD物体机械能减少mg2t2解析：物体在空中运动的过程中，重力和风力对其做功，由动能定理得：W风mgh = 0可得：W风 = - mgh由题意知，物体机械能的变化E = - mgh若物体在竖直方向的受力恒为mg，则有：h = gt2又由前面所述知风力对物体做负功，即风力方向为斜向上，则物体竖直方向的加速度a g，可得h gt2，|Ep| mg2t2.答案：AD7自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将一些机械能转化成电能储存起来.现使车以5000J的初动能在水平路面上自由滑行，
6、第一次关闭自动充电装置，其动能随位移的变化关系如图线所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移的变化关系如图线所示.假设两次滑行的空气阻力及地面阻力都保持恒定且相等，则第二次向蓄电池所充的电能是()A.2000JB.2500JC.3000JD.5000J解析：关闭自动充电装置时，由动能定理有f50 = 5000J；启动自动充电装置时，由能的转化与守恒定律有W电f30 = 5000J，可解得所充电能W电 = 2000J.答案：A8如图所示，在质量为0.50kg的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长)，用手在靠近重物处握住细棒，使重物静止.现保持握细棒的手不动，稍稍减小握力，使手和细棒间保持一定的
7、摩擦力，让重物和细棒以一定的加速度下落，在起初的1.0s的时间内，重物落下了0.50m，在此过程中，手和细棒之间所产生的热量与重物重力势能的减少量之比为(取g = 10m/s2)()A.11B.910C.12D.110解析：设重物下降的加速度大小为a，由at2 = h可得：a = 1m/s2又由牛顿第二定律a = 可得手与细棒之间的摩擦力f = 0.9mg故摩擦生热Q = fh = 0.9mgh = 0.9|Ep|.答案：B9在团体决赛中，中国队小将陈一冰在吊环比赛中获得冠军，杨威获得亚军.如图所示，陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，下列判断正确的是(吊环受的重力不计)(
8、)A在图甲所示的状态中，人对环的作用力沿手臂斜向下B在图甲所示的状态中，人对环的作用力沿绳方向向下C陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，人不做功，机械能不变D陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，人做负功，机械能减少解析：取吊环为研究对象，环受手的作用力和绳的拉力作用，由平衡条件可知人对环的作用力沿绳的方向向下.从图甲至图乙的状态，系统的机械能减少，绳的拉力不做功，故知这一过程人做负功.答案：BDL1L110如图所示，一根全长为L、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上，当受到轻微的扰动，铁链开始滑动，当铁链下降L1(L1 )的瞬间，铁链的速度多大？
9、解析 在铁链下降时，只有重力做功，机械能守恒。当铁链下降L1时，如图2108甲所示，假设此位置是把左侧铁链下端AB = L1段剪下来再接到右侧铁链的下端CD处实现的。设铁链的总质量为m，铁链下降到L1时，L1段中心下降L1高，所以重力做功 W = L1gL1 = 根据机械能守恒定律 = 解得铁链的速度 = L111如图所示，在倾角为的斜面上，一物块通过轻绳的牵拉压紧弹簧.现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入斜面上足够长的粗糙部分NN(此前摩擦不计).物块沿斜面的粗糙部分上滑达到的最远位置离N的距离为s，此后下滑，第一次回到N处压缩弹簧后又被弹离，物块第二次上滑的最远位置离N的距离为.求
10、：（1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因数.（2）物块最终克服摩擦力做功所通过的路程s.解析：（1）设物块第一次下滑回到N时速度为，则：mgsins - mgcoss = m2第二次上滑，初速度也为，有：mgsinmgcos = m2联立解得： = tan.或直接对动能为零的两个状态及过程运用动能定理：mgsin - mgcos(s) = 0，解得 = tan（2）物块进入NN获得的初始动能为：Ek0 = mgsinsmgcoss物块最终只能在N点以下的斜面上往复运动，由动能定理有：Wf = mgcoss解得：s = 4s.答案：（1）tan（2）4s12一质量为m的皮球，无论从多高处自由落下，反弹高度都为原来的.要使皮球从h高处被拍打后，下落反弹回h高处，每次拍球需对球做的功为多少？(空气阻力不计)错解：由于皮球反弹高度为原来的，说明皮球碰撞损失的能量为mgh.故每次拍球时需要对球做的功为mgh.剖析：由题意知每次与地面碰撞损失的机械能为着地前机械能的，即若皮球从h高处自由释放，碰撞损失为：mgh，若皮球被W的功拍打后，着地碰撞损失大于mgh，故上面解析是错误的.正解：设拍球时对球做功为W能使球反弹回h高处，由能的转化和守恒定律有：Wmgh - (mghW) = mgh解得：W = mgh.答案：mgh