鲁科版（2019）高二物理必修第三册第6章能源与可持续发展第2节能量的转化与守恒跟踪训练

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2020-2021学年高二物理上学期鲁科版（2019）必修第三册第6章能源与可持续发展第2节能量的转化与守恒跟踪训练
一、单选题
1．如图，光滑水平面上放着长木板B，质量m＝2kg的木块A以速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A、B的速度随时间变化情况如右图所示，重力加速度g＝10m/s2.则下列说法正确的是（　　）
A．A、B之间动摩擦因数为0.1
B．长木板的质量为1
kg
C．长木板长度至少为2m
D．A、B组成系统损失机械能为4J
2．关于能量和能源，下列表述正确的是（　　）
A．能量可以从一种形式转化为另一种形式
B．机械能守恒是自然界的普遍规律
C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭
D．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒
3．在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为：，方向与篮球运动方向相反；，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（　　）
A．、是与篮球转动角速度无关的常量
B．篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
C．人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动
D．释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动
4．“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施可行的是（　　）
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品
B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要兴建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
5．物体由地面以120J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出点至上升到某一点A的过程中，动能减少40J，机械能减少10J。设空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则物体（　　）
A．落回到地面时机械能为70J
B．到达最高点时机械能为80J
C．从最高点落回地面的过程中重力做功为60J
D．从抛出到落回地面的过程中克服摩擦力做功为60J
6．如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入木块，并留在木块里。已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为，木块发生的位移为，子弹进入木块深度为s，子弹受到阻力大小恒为f，子弹射入木块后二者的共同速度为，不计空气阻力影响，下列说法中不正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，一轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板上，弹簧上端处于自由状态。一质量为m的物块（可视为质点）从距离弹簧上端L1处由静止释放，物块在下滑过程中经A点（图中未画出）时速度达到最大值v，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2。已知物块与斜面间动摩擦因数为?，重力加速度为g，则在物块释放到弹簧压缩到最短的过程中（　　）
A．系统损失的机械能为
B．若物块能弹回，则上滑过程中经过A点时速度最大
C．物块速度最大时，弹簧的弹性势能为
D．物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和
8．PM2.5主要来自化石燃料、生活物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用资源。关于能源和能量，下列说法正确的是（　　）
A．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用
B．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源
C．人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源
D．能量耗散说明自然界的能量正在不断减少
9．守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．在实际生活中经常看到这种现象，从水龙头中流出的水柱越来越细，如图所示．若垂直于水柱的横截面可视为圆，在水柱上分别取A、B
两个直径为d1、d2的横截面，已知
d1:
d2
=
3
:
2
，经过A、B
处水流的速度大小之比为（　　）
A．3
:
2
B．2
:
3
C．9
:
4
D．4
:
9
10．随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野．“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度．为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度．如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比．那么下列判断中正确的是（　　）
A．v1>
v0
B．v1=
v0
C．v2>
v0
D．v2=v0
11．近年来，我国出现了大范围的雾霾天气，如何减少环境污染，已成为当务之急．下列发电方式会加剧大气污染的是（
）
A．太阳能光伏发电
B．火力发电
C．水力发电
D．风力发电
12．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、填空题
13．为体现低碳经济的理念，上海世博会充分利用太阳能发电技术，其主题馆屋面太阳能板的面积达，年发电量.若这些电能由火力发电站提供（煤的热值为，煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%），则仅此一项每年可节约煤炭的质量为_______kg.
14．能量既不能_______，也不能_______，它只能从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到另一个物体，其总量_______.
15．静止在匀强磁场中的发生一次α衰变，变成一个新核，已知α粒子与新核的速度方向均与磁场方向垂直，则α粒子与新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为________(重力可忽略)；若释放出的α粒子的动能为E0
，假设衰变放出的能量全部转化为α粒子与新核的动能，则本次衰变释放的总能量为________。
16．小明高一以来一直想测出他书桌表面的动摩擦因数，这天学习了“探究弹性势能的表达式”这个实验后，小明回到家迫不及待的拿出来一根轻质弹簧开始他的实验探究。如图，轻质弹簧的左端固定，右端连接一个质量为m的小物块，开始时小物块静止在粗糙水平桌面的A点，弹簧恰好处于原长，小明将物块缓慢的向左推动s后松手，压缩弹簧将物块弹回，运动到A点恰好静止，已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能表达式为EP=kx2，
重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。则：
(1)小明书桌的动摩擦因数为：
______；
(2)向左推动物块过程中，小明做的功：______；
(3)弹回过程中，物块的最大速度：______。
三、解答题
17．如图所示，一物体质量m=2kg，在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑。A点距弹簧上端B的距离AB=4m。当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m。然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD=3m。挡板及弹簧质量不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)弹簧的最大弹性势能Epm。
18．滑雪者通过控制滑雪板挤压雪内的空气，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由=0.25变为=0.125.一滑雪者从倾角为=37°的坡顶A由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段足够长水平雪地直至停止（全程无动力自由滑行），如图所示。不计空气阻力，坡长l=26m，滑雪者和滑板总质量m=50kg。求：
(1)滑雪者在斜坡AB上不同加速度的位移比值：
(2)滑雪者在水平面BC上不同加速度所用时间的比值；
(3)滑雪者从A滑到C的过程克服摩擦力所做的功。
19．A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体A的质量为，两物体发生碰撞前后的运动图象如图所示，求：
(1)碰前A物体速度的大小和方向；
(2)B物体的质量；
(3)碰撞过程中产生的热量。
参考答案
1．A2．A3．C4．A5．D6．D7．D8．C9．D10．A11．B12．C
13．14．产生
消失
转化
转移
保持不变
15．
16．
17．(1)；(2)24.4J
18．(1)
(2)
(3)7800J
19．(1)2m/s，方向沿x轴负方向；(2)6kg；(3)30J