人教版高中物理必修2第七章第1节追寻守恒星-能量练习题

高中物理人教版必修2第七章1追寻守恒星-能量练习题
一、单选题
一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是
A.
加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B.
加速时做正功，匀速和减速时做负功
C.
加速和匀速时做正功，减速时做负功
D.
始终做正功
如图所示的伽利略斜面实验中，小球停下时的高度与它出发时的高度相同，我们把这一事实说成是“某个量是守恒的”，下面说法中正确的是
A.
在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B.
在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的
C.
在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D.
在小球运动过程中，能量是守恒的
伽利略斜面理想实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是
A.
小球滚下斜面时，高度降低，速度增大
B.
小球滚上斜面时，高度增加，速度减小
C.
小球总能准确地到达与起始点相同的高度
D.
小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
奥运会蹦床比赛，运动员从空中落下，到随蹦床运动到最低点的过程中，下列说法正确的是
A.
运动员的动能一直增加，势能一直减少
B.
运动员的动能先增加后减少，系统势能先减少后增加，但系统能量守恒
C.
运动员的动能先增加后减少，势能一直减少，能量总量逐渐减少
D.
运动员与蹦床接触时，运动员的动能最大
如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为的斜面体B上，斜面体B的质量为现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F，使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l时，斜面体B对物体A所做的功为
A.
Fl
B.
C.
D.
0
如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对物体甲所做的功的大小。
A.
最小
B.
最大
C.
D.
四种情况一样大
在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为在小球运动过程中，下面的叙述正确的是
小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大；
小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大；
小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小；
小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大
A.
B.
C.
D.
如图所示，质量为m的物体A静止于倾角为的斜面体B上，斜面体B的质量为M，现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，物体便随斜面体一起向左匀速运动，发生的位移为s，则在此运动过程中斜面体B对物体A所做的功为
A.
B.
C.
0
D.
二、多选题
质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示．物体相对斜面静止，则下列说法正确的是
A.
重力对物体m做正功
B.
合力对物体m做功为零
C.
摩擦力对物体m做负功
D.
支持力对物体m做正功
物体在运动过程中克服某个力做功，说明
A.
这个力一定阻碍物体的运动
B.
这个力不一定阻碍物体的运动
C.
这个力与物体运动方向的夹角
D.
这个力与物体运动方向的夹角
下列物体具有动能的是
A.
停在地面上的汽车
B.
在空中飞行的飞机
C.
被起重机吊在空中静止的货物
D.
正在水平铁轨上行驶的火车
一质量为的物体被人用手匀速向上托高，下列说法正确的是取?
???
A.
手对物体做功
B.
合外力对物体做功为0
C.
物体克服重力做功
D.
手对物体做正功，且大于
三、填空题
如图所示，在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上某一点由静止开始滚下，然后滚上与之对接的另一斜面B。无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球最后总会在斜面B上的某点速度为零，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同。这一事实表明，在这个运动过程中，有一个量是守恒的，这个量叫作??????????。
?
小球在斜面A上向下滚，高度下降，但运动速度不断增大滚上斜面B，高度增加但速度不断减小。据此，我们可以认为小球具有两种能量，一种与小球所处的高度有关，叫作??????????另一种与小球的运动速度有关，叫作??????????。在小球的运动过程中，这两种能量相互转化，但它们的总和保持不变。
唐朝诗人杜甫的登高中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是??????????能转化为??????????能而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的??????????能。
四、简答题
长江三峡工程是世界上集防洪、发电、航运于一体的综合工程，它1992年立项，1994年正式开工，1997年大江截流成功，2003年开始通航并首期发电，2009年全部竣工，截止到2014年12月，累计发电量已突破8000亿千瓦时。请根据如图所示的三峡水电站示意图，从能量转化的角度简要说明水力发电的原理，并想一想，建水电站为什么要建拦河大坝？
如图所示表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆．试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
根据力对物体做功的定义其中公式中是力F与位移s间的夹角，可知若，则力F做正功；若，则力F不做功；若，则力F做负功或者说物体克服力F做了功。
本题考查功正负的判断，可以根据功的定义直接判断也可以根据功能关系判断，关键是力和位移的夹角。
【解答】
人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即，所以支持力始终做正功，故D正确，ABC错误。
故选D。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
斜面的倾角不同物体受到的支持力不同，物体高度不同物体的重力势能不同，在运动过程中物体的速度随时间发生变化，但总的能量不变。
解决本题的关键要理解伽利略理想斜面实验的意义，把握守恒量：能量。
【解答】
A.小球沿斜面向下运动时速度增大，沿斜面向上运动时速度减小，可知速度不守恒，故A错误；
B.小球停下来的高度与出发时的高度相同，但运动过程中高度是变化的，故B错误；
C.小球沿斜面向下运动时动能增大，沿斜面向上运动时动能减小，可知动能不守恒，故C错误；
D.小球停下来的高度与出发时的高度相同，说明小球在运动的过程中能量是守恒的，故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】略
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查系统能量守恒，解决本题的关键是利用动能定理分析运动员动动能的变化；系统势能包括重力势能和弹簧弹性势能，可以利用能量守恒分析。
【解答】
运动员从空中落下，到随蹦床运动到最低点的过程中合外力先做正功后做负功，运动员的动能先增加后减少，当弹簧弹力等于重力时，运动员的动能最大。运动员和弹簧组成的系统能量守恒，即运动员动能、重力势能和弹簧弹性势能之和守恒，因运动员的动能先增加后减少，所以势能重力势能和弹簧弹性势能之和先减少后增加，故B正确，ACD错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
该题主要考查做功相关知识。熟知功的概念和判断是否做功的方法是解决本题的关键。
先分析好受力情况，再观察在力的方向上是否有位移发生，从而判断是否对物体做功。当力的方向与物体位移方向垂直时，力对物体做功为零。
【解答】
A、B一起向左匀速运动的过程中，斜面体B对物体A的作用力为垂直斜面向上的支持力与沿斜面向上的静摩擦力的合力，根据平衡条件可知，合力方向竖直向上，与物体A的位移方向垂直，故斜面体B对物体A做功为零，选项D正确，ABC错误。
故选D。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
分析恒力的大小有关系和位移关系，根据恒力做功公式即可求解。
恒力做功，根据功的公式直接计算即可，比较简单．通过此题知道，恒力做功与物体的运动状态无关。
【解答】
由于物体受到的相同恒力作用，根据恒力做功的公式可知，在四次拉物体运动的过程中，拉力的大小相同，物体运动的位移也相等，夹角也相等，所以四次拉力做的功相同，故ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
物体质量不变时，速度越大动能越大，高度越低，重力势能越小，高度越高，重力势能越大。
知道小球的运动过程，知道影响物体动能与势能的因素即可正确解题。
【解答】
小球从斜面A上下滑时，速度增大，高度降低，动能越来越大，重力势能越来越小；
小球在斜面B上运动时，速度越来越小，动能减小，高度逐渐增大，重力势能变大；
故正确，错误，故B正确；ACD错误。
故选B。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
在物体运动的过程中，受到重力、斜面体对物体的作用力，由于物体做匀速运动，合力做功为零，再分析斜面体对物体所做的功。
本题中斜面体对物体所做的功是斜面对物体的支持力和摩擦力所做的总功，也可根据动能定理求解。
【解答】
物体受到重力、斜面体对物体的作用力，物体做匀速运动，合力为零，合力做功也为零，而重力对不做功，则斜面体对物体所做的功为0。
故选C。
9.【答案】BCD
【解析】
【分析】
分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负；物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零；根据功的公式求出摩擦力和重力做功。?
本题考查力对物体是否做功的判断，也可能根据动能定理求解合力做功。
【解答】
A、物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零，故A错误；??
B、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B正确；?
C、摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功，故C正确；??
D、由图看出，支持力N与位移L的夹角小于，则支持力对物体m做正功，故D正确。??
故选BCD。?
10.【答案】AC
【解析】
【分析】
力对物体做负功，表示这个力阻碍物体的运动。
理解力做负功的含义：阻碍物体的运动，与位移的夹角大于。
【解答】
力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动，故A正确B错误；
C.根据，则，，故C正确D错误；
故选AC。
11.【答案】BD
【解析】
【分析】
物体由于运动而具有的能叫动能。
理解动能的概念是解题的关键。
【解答】
A.停在地面上的汽车，没有动能，故
A错误；
B.在空中飞行的飞机，具有动能，故
B正确；
C.被起重机吊在空中静止的货物，没有动能，故C错误；?
D.正在水平铁轨上行驶的火车，具有动能，故D正确。
故选BD。?
12.【答案】ABC
【解析】
【分析】
由平衡条件分析支持力和重力的关系，再根据功的公式和动能定理分析做功情况。
本题考查动能定理，关键是根据平衡条件分析出支持力与重力的关系，以及使用公式推导做功情况。
【解答】
物体做匀速运动，可知手对物体的力等于物体的重力，由功的定义式可知手对物体做功为：，故D错误，A正确；
B.因为物体做匀速运动，当物体被托高1m时，其速度不变，根据动能定理合外力对物体做功为零，故B正确；
C.根据重力做功公式可知，物体上升1m，重力做功为，所以物体克服重力做功10J?，故C正确。
故选ABC。
13.【答案】能量或机械能?，势能，?动能．
【解析】略
14.【答案】重力势，动，?动。
【解析】略
15.【答案】水由高处从导管流下时，水的重力势能转化为动能，水流通过水轮机时，带动水轮机转动，把水的动能转化成电能。建立拦河大坝，是为了提高水位，增加水的重力势能
【解析】
【分析】
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
理解能量守恒定律是解题的关键。
【解答】
水由高处从导管流下时，水的重力势能转化为动能，水流通过水轮机时，带动水轮机转动，把水的动能转化成电能。建立拦河大坝，是为了提高水位，增加水的重力势能。
故答案为：
水由高处从导管流下时，水的重力势能转化为动能，水流通过水轮机时，带动水轮机转动，把水的动能转化成电能。建立拦河大坝，是为了提高水位，增加水的重力势能
16.【答案】运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和竿的动能；起跳时，运动员、竿的动能和人体中的化学能转化为人的重力势能及动能和竿的弹性势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。
【解析】根据能量转化和守恒定律和动能与重力势能的决定因素分析回答；弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关，弹性形性变越大，弹性势能越大。
本题考查了能量转化时的效率和动能与重力势能的转化的知识。动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关，弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关。
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