1、第2章能的转化与守恒(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。第15小题只有一个选项正确，第68小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是()A机械能守恒 B能量正在消失C总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能 D只有动能和势能的相互转化解析：选C秋千摆动的幅度越来越小，即重力势能的最大值越来越小，机械能减小，减小的机械能转化为内能，C正确。2一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平面行驶，急刹车后能滑行l13.6 m。如果汽车以v28 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车
2、后滑行的距离l2应为()A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m解析：选A设摩擦力为f，由动能定理得fs10mv12 fs20mv22由两式得，故汽车滑行距离s2s123.6 m6.4 m。3.如图1所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为(不计空气阻力、足球可视为质点)()图1A.mv2 BmghC.mv2mgh D.mv2mgh解析：选C根据动能定理可得：Wmghmv20，所以Wmv2mgh，C正确。4.如图2所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨
3、道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为()图2A.B. CmgR D.(1)mgR解析：选D设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，BC段摩擦力做功mgR。故物体从A运动到C的全过程，由动能定理得：mgRWABmgR0解得：WABmgRmgR(1)mgR，故D正确。5物体做自由落体运动，Ek表示动能，Ep表示势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中能正确反映各物理量之间的关系的是() 解析：选B设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep
4、E0mg2t2E0mv2E0EkE0mgh。综上可知只有B正确。6一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：选ABC重力做功决定重力势能的变化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当弹性绳张紧后，随着运动员的下落弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故
5、B正确；在蹦极过程中，由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒，故C正确；重力势能的大小与势能零点的选取有关，而势能的改变与势能零点选取无关，故选项D错误。7一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s。则下列说法正确的是()A手对物体做功12 J B合外力对物体做功12 JC合外力对物体做功2 J D物体克服重力做功10 J解析：选ACD重力做功mgh等于10 J，合外力对物体做功(即重力和拉力对物体做的总功)等于物体动能的变化，为2 J，拉力做功为12 J。8.如图3所示，某人以平行斜面的拉力将物体沿斜面拉下，拉力大小等
6、于摩擦力大小，则下列说法正确的是()图3A物体加速下滑B合外力对物体做的功等于零C物体的机械能减少D物体的机械能保持不变解析：选AD物体沿斜面下滑，受到重力G，斜面支持力N，滑动摩擦力f和拉力F作用。因拉力F大小与摩擦力f大小相等，则物体所受合力将沿斜面向下，做加速运动，且合力做功不为零，故A正确、B错误。物体下滑时，支持力N方向总与运动方向垂直，因此不做功，拉力F和摩擦力f做的功的代数和为零，只有重力对物体做功，因此物体的机械能守恒，C错误，D正确。二、实验题(本题共2小题，共18分)9(8分)在探究动能定理的实验中，实验装置已安装完毕，请完成如下实验操作：将纸带穿过打点计时器的_，纸带下端
7、固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触。接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从 _状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点。取纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，记P点为n，用刻度尺测出_的距离h。打点计时器工作电源频率为50 Hz，则打点间隔时间为_s。根据公式_计算出P点的速度v。由上面的h和v分别计算_和_，看两者_。在其他纸带上再另选几个点，重复步骤。答案： 限位孔并在复写纸下面经过静止O点到P点0.02vn重锤重力做的功WGmgh重锤动能增加量Ekmv2是否近似相等10(10分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m1 kg的重物自由下落，在纸带
8、上打出一系列的点，如图4所示(相邻两计数点时间间隔为0.02 s)，单位cm，那么：图4(1)纸带的_端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB_；(3)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能减少量Ep_J，此过程中重物动能的增加量Ek_J(g取9.8 m/s2)；(4)通过计算，数值上Ep_Ek(填“”“”或“”)，这是因为_。解析：(1)重物下落的过程中，重物的速度越来越大，打的点间距应当越来越大，故O端与重物相连。(2)B点瞬时速度等于AC段的平均速度vB m/s0.98 m/s。(3)重力势能减少量Epmgh19.80.050 1 J0.491 J动能的增加量Ek
9、mvB210.982 J0.480 J。(4)计算得出EpEk。这是因为重物在下落过程中还需克服摩擦阻力做功。答案：(1)O(2)0.98 m/s(3)0.4910.480(4)重物在下落过程中还需克服摩擦阻力做功三、计算题(本题共2小题，共34分)11(14分)2016年冰壶世界青年锦标赛于3月5日13日在土耳其埃尔祖鲁姆举行。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图5所示，运动员将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OO推到A点放手，此后冰壶沿AO滑行，最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为m，ACL，COr，重力加速度为g。 图5(1)求冰壶在A点的速率；(2)
10、若将BO段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8 ，原只能滑到C点的冰壶能停于O点，求A点与B点之间的距离。解析：(1)从A到C，由动能定理有mgL0mvA2得vA 。(2)从A到O，由动能定理有mgs0.8mg(Lrs)0mvA2得sL4r。答案：(1)(2)L4r12(20分)如图6所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：图6(1)滑块到达底端B时的速度大小vB；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q。解析：(1)滑块在由A到B的过程中机械能守恒，可得mghmvB2，解得vB。(2)滑块在由B到C的过程中，应用动能定理得mglmv02mvB2解得。(3)Qfl相对mgl相对又v0vBgt得l相对v0tt故Q。答案：(1)vB(2)(3)Q
