粤教版（2019）选择性必修第一册：第一章 第六节 自然界中的守恒定律 培优练习（含答案）

2020-2021学年第二学期高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册第一章第六节自然界中的守恒定律培优练习
一、单选题
1．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（　　）
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加
D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
2．关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是（　　）
A．根据能量守恒定律可知能量是守恒的，所以不会存在能源危机
B．人类可以直接利用太阳能，但不能将太阳能直接转化为电能
C．现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源
D．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
3．两块完全相同的木块A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透木块后子弹的速度分别为、，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为、，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则（）
A．， B．，
C．， D．，
4．一质量为m的物体放在倾角为且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线，x2~x3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（　　）
A．在0~x1的过程中，物体向上运动
B．在0~x1的过程中，物体的加速度一直增大
C．在x1~x2的过程中，物体的速度大小不变
D．在0~x3的过程中，物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下
5．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．能量是守恒的，不可能消失，所以不会发生能源危机
B．能量既会凭空产生，也会凭空消失
C．能量可以从一种形式转化为另一种形式
D．能量在转化的过程中，能量在数量上会减少
6．物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（ ）
A．10J B．20J C．30J D．40J
7．下列过程中属于内能转化为机械能的是（ ）
A．爆竹燃放后腾空飞起 B．人们在阳光下取暖
C．用酒精灯给水加热 D．反复弯折一根铁丝
8．如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径水平，质点与半圆轨道的动摩擦因数处处一样，当质点从点正上方高处自由下落，经过轨道后从点冲出竖直上升，上升的最大高度为，空气阻力不计。当质点首次从点上方下落时，下列说法正确的是（　　）
A．质点不能从点冲出半圆轨道
B．质点能从点冲出半圆轨道，但上升的最大高度
C．质点能从点冲出半圆轨道，但上升的最大高度
D．无法确定能否从点冲出半圆轨道
9．质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v－t图像如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法不正确的是（g=10m/s ）（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2
B．整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m
C．物块与传送带的相对位移大小为3m，相对路程为9m
D．运动过程中摩擦生热为18J
10．下列对理想斜面实验的理解正确的是（　　）
A．只有在两理想斜面的倾角合适的时候，无初速度下滑的小球才能升高到同样的高度
B．小球从倾角较大的理想斜面无初速度下滑到倾角较小的理想斜面上时，升高的高度可能更高
C．小球从倾角较小的理想斜面无初速度下滑到倾角较大的理想斜面上时，升高的高度可能降低
D．小球从理想斜面的一定高度下滑，假想另一理想斜面的倾角为，则小球将沿该理想斜面一直运动下去
11．如图所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B放在光滑水平面上，静止放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中（时间极短），已知物体B的质量为m，已知物体A的质量为物体B的质量的，子弹的质量是物体B质量的，弹簧被压缩到最短时物体B的速度及弹簧的弹性势能为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（单）质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，先将小球拉至同一水平位置(如图所示)从静止释放，当两绳竖直时，则(　　)
A．两球的速率一样大 B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力不一样大
13．如图所示，一颗弹丸从离水面不高处自由落入水中，会溅起几个小水珠，关于小水珠跳起的高度，下列说法中正确的是（　　）
A．所有小水珠跳起的高度全都超过弹丸下落的高度
B．所有小水珠跳起的高度全都不超过弹丸下落的高度
C．个别小水珠跳起的高度可以超过弹丸下落的高度
D．若小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，肯定是违背能量守恒的
14．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以不需要节约能源
B．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
C．不同形式的能量之间可以相互转化
D．能量可以被消灭，也可以被创生
二、解答题
15．如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ=30°、高度为h=1.6m。一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为l0=0.2m的轻弹簧，木板总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m。一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，物块A经过一段时间后从斜面顶端以4m/s的速率沿平行于斜面方向落到木板B上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数为。木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)物体A水平抛出时离地面的高度H；
(2)薄木板B从开始运动到与档板碰撞所需的时间；
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
16．某海湾共占面积1.0×106m2，涨潮时水深20m，若利用这个海湾修建一座水坝，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站，已知重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，涨潮和退潮时水流都推动水轮机发电，试估算该电站一天能发多少电能？重力加速度g取10m/s2。海水密度近似为1.0×103kg/m3。
17．如图所示，一质量为m的小球通过长度为L的细线悬挂于O点，现用一水平向右的恒力从最低点开始拉动小球，当小球运动到细线与竖直方向的夹角=37°时，小球受到的合力沿细线方向，此时，撤去水平恒力（空气阻力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
(1)水平恒力F的大小和F做的功；
(2)小球摆回最低点时，细线对小球的拉力FT的大小。
18．如图所示，水平面上的轻弹簧左端与固定的竖直挡板相连，处于原长时右端位于B点，B点左侧光滑右侧粗糙，右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接。斜面倾角为37 ，斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面相切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，LBC=2m，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放，P到达B点时立即受到斜向右上方与水平方向夹角为37 、大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块P的作用，P恰好通过半圆轨道的最高点E。已知P与水平面、斜面间的动摩擦因数均为 =0.5，取g=10m/s2，sin37 =0.6。求：
（1）P运动到半圆轨道的D点时对轨道的压力大小；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）若其他条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离。
参考答案
1．B 2．C 3．D 4．B 5．C 6．B 7．A 8．B 9．C 10．D 11．B 12．C 13．C 14．C
15．(1)1.8m；(2)0.6s；(3)5J
16．
17．(1)，；(2)
18．（1）18N；（2）1J；（3）1m