6.2能量的转化与守恒
巩固练习（含解析）
1．如图，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平面上，用一细绳连接，初始时细绳经过定滑轮呈水平，A．B物体质量均为m。A物体从P点由静止释放，下落到Q点时，速度为v，PQ之间的高度差h，此时连接A物体的细绳与水平方向的夹角为θ，此过程中，下列说法正确的是（
）
A．A物体做匀加速直线运动
B．A物体减少的重力势能大于A、B两物体动能增量之和
C．此时B物体的速度为vcosθ
D．此过程B物体克服摩擦力做的功为
2．如图所示，物体在不可伸长的轻绳作用下竖直向下做匀加速运动，加速度为6m/s?，空气阻力不计。下列关于物体在下降过程中的叙述正确的是（
）
A．物体重力势能减少量与动能增加量相等
B．绳的拉力对物体做正功
C．物体机械能一定增大
D．绳的拉力做的功等于物体机械能的变化量
3．关于能源的开发和利用，下列说法错误的是（ ）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒，能源应该是取之不尽，用之不竭的，所以不需要节约能源
C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响
D．不断开发新能源，是缓解能源危机，加强环境保护的重要途径
4．图甲为一种大型抛石机，将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出，可简化为图乙所示。将一质量m=80kg的可视为质点的石块装在长L=m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成=。松开后，长臂转至竖直位置时，石块在轨迹最高点被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与Ｏ点的水平距离s=120m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．石块水平抛出时的初速度为50m/s
B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量
C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.6×105J
D．石块圆周运动至最高点时，重力的瞬时功率为3600W
5．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下现象、规律不能体现能量守恒定律的是（ ）
A．行驶的汽车
B．牛顿第三定律
C．神舟飞船返回地面
D．机械能守恒定律
6．一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块( )
A．从A下降到B的过程中，合力先变小后变大
B．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
7．在无风的环境里，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v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．篮球不可能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
8．如图所示，固定于地面、倾角为θ的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的恒力F作用下而处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若在弹簧将A、B弹起过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（ ）
A．从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧及A、B物块所构成的系统机械能守恒
B．A、B被弹起过程中，A、B即将分离时，两物块速度达到最大
C．A、B刚分离瞬间，A的加速度大小为gsinθ
D．若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定大于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和
9．如图所示，光滑水平面上有两木块A和B，质量均为．B的左侧固定一轻弹簧，B和弹簧是静止的，A以速度向右运动．在碰撞过程中,下述说法正确的是
A．任意时刻，A、B组成系统的动能不变
B．任意时刻，A、B组成系统的动量守恒
C．任意相等时间，A、B所受冲量的大小相等
D．当弹簧由压缩而又恢复原长时，A速度为0，B以速度运动
10．如图所示，AB为固定水平长木板，长为L，C为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，且k>，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，则下列说法正确的是( )
A．物块可能会停在CB面上某处
B．物块最终会做往复运动
C．弹簧开始具有的最大弹性势能为＋E0
D．物块克服摩擦做的功最大为
11．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：______。
12．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。
13．如图所示，物块B静止在水平面上，物块A以大小为v0的速度水平向右正对B物块运动并与之发生弹性碰撞，碰撞时间很短可不计，碰撞后B物块运动2m的位移停止。已知
A、B两物块质量分别为mA＝1kg，mB＝4kg，两物块与水平面的滑动摩擦系数均为μ＝0.4，两物块可视为质点，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）碰撞前瞬间A物块的速度大小v0；
（2）最终A、B物块间的距离。
14．如图所示，光滑水平面放置质量M、倾角θ的斜劈，质量m的长直杆被限制在竖直的管P内，管内壁光滑，杆只能上下移动，杆下端B搁置在斜面上，斜面光滑。
(1)为使m、M静止，在M右侧加一水平方向的力F1，求F1大小？
(2)在斜劈右侧加一水平方向的力F，使得斜劈缓慢向右水平移动，m上升h1高，m始终未脱离斜面，求斜劈的位移s1及力F所做的功W；
(3)若初始时B点离水平面高为h2，由静止释放m、M，求m着地时刻M的速度v。
15．如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止放置三个小物块A、B、C，质量分别为mA=4kg，mB=2
kg，mc=1
kg；其中A、B用一轻弹簧连接，B、C之间夹有少许塑胶炸药，C的右边有一个弹性挡板．现引爆塑胶炸药，炸药爆炸后B以3
m/s的速度向左运动，B、C分开后，
C恰好在A、B之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并与B碰撞后粘在一起．已知炸药爆炸的时间、C、B碰撞的时间很短，可以忽略不计，小物块C与弹性挡板碰撞过程没有能量损失，求：
(1)炸药爆炸产生的能量；
(2)C、B碰撞后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能．
16．如图所示，小木块A、B放在光滑平台M上，A的质量为1kg，B的质量为3kg，D为侧放的半圆凹型槽且固定在地面上，内侧面光滑，半径为1.2m。C是质量为1kg的长木板，C足够长，开始时左端靠在凹型槽的最低端，C上表面与凹型槽内侧最低点相切并静止在光滑地面上，上表面与小木块B之间的动摩擦因数为0.2.某时刻，给木块A一个8N·s的瞬时冲量，之后A、B发生弹性碰撞，B能够与D内侧最高点相切进入凹型槽。求：
(1)B刚进入半圆形内侧面最高点时对接触面的压力；
(2)B、C最终的共同速度；
(3)C至少多长，才能保证B不从C上掉下来。
参考答案
1．B
【详解】
ABCD．运动过程中A得速度竖直向下，沿绳方向分速度为，所以B的速度为
在运动过程中根据动能定理得
下落过程中在变化故h与不成正比，所以物体不做匀加速直线运动，A物体减少的重力势能大于A、B两物体动能增量之和，此过程B物体克服摩擦力做的功为
故ACD选项错误，B选项正确。
故选B。
2．D
【详解】
对物体受力分析，由牛顿第二定律有
因，方向向下，则可知绳有拉力向上。
A．对物体由动能定理，有
结合功能关系可得物体重力势能减少量大于动能增加量，故A错误；
B．拉力与物体的运动方向相反，故拉力对物体做负功，故B错误；
C．除重力以外的拉力对物体做负功，由功能关系可知物体的机械能减小，故C错误；
D．由功能关系可知拉力对物体做功衡量物体机械能的变化，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AB．能源是有限的，不能无节制地利用常规能源，因为常规能源都是短期内不可再生的，故肆意开采是一种盲目的短期行为，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，不计后果的开发能源是不可取的，故C正确，不符合题意；
D．新能源是缓解能源危机的趋势，应是清洁能源的代表。能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】
A．石块平抛运动的高度
根据得
故石块水平抛出时的初速度
故A错误；
B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此根据能量守恒定律可知，重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，故B错误；
C．块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功
故C正确；
D．石块做圆周运动至最高点时，速度方向水平向右，与重力方向垂直，则此时重力的功率为0，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只会从一种能量转化为另一种能量，或者从一个物体转移到另一个物体上，在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，生产生活、自然现象无一例外都遵守能量守恒定律，如行驶的汽车、神舟飞船返回地面等，机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况，而牛顿第三定律描述的是作用力与反作用力间的关系，它不能体现出能量守恒定律。
故选B。
6．C
【详解】
A．从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力，弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时
合力为零，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误；
B．从A下降到B的过程中，弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力，物块的合力逐渐向下，加速度逐渐减小到零；从B下降到C的过程中，物块的合力向上，加速度向上逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误；
C．从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，向上加速，当加速度减为零时
此时的压缩量，位置在B点下方，速度达到向上的最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；
D．对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小，之后就不能确定，故D错误。
故选C。
7．BC
【详解】
A．篮球未转动时，篮球竖直下落，没有受到偏转力f2的作用。而篮球转动时，将受到偏转力f2的作用，所以偏转力f2=k2v中的k2与篮球转动角速度有关，故A错误；
B．空气阻力一直对篮球做负功，篮球的机械能将减小，篮球的角速度也将减小，所以篮球没有足够的能量回到原高度且角速度与释放时的角速度相同，故B错误；
C．篮球下落过程中，其受力情况如下图所示：
篮球下落过程中，由受力分析可知，随着速度不断增大，篮球受到f1和f2的合力沿竖直方向的分力可能比重力大，可使篮球竖直方向的分速度减小为零或变成竖直向上，所以篮球可能向上运动，故C正确；
D．如果篮球的速度变成水平方向，则空气阻力的作用会使篮球速度减小，则篮球受到的偏转力f2将变小，不能保持f2与重力持续等大反向，所以不可能在空中持续一段水平直线运动，故D错误。
故选C。
8．AC
【详解】
A．从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧及A、B物块所构成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，故A正确；
B．A、B被弹起过程中，合力等于零时，两物块速度达到最大，此时弹簧处于压缩状态，A、B还没有分离，故B错误；
C．A、B刚分离瞬间，A、B间的弹力为零，对B，由牛顿第二定律得
mgsinθ=maB
得
aB=gsinθ
此瞬间A与B的加速度相同，所以A的加速度大小为gsinθ，故C正确；
D．若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，由能量守恒定律知，弹簧减少的弹性势能一定等于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和，故D错误。
故选AC。
9．BCD
【解析】
A以速度向右运动与B发生无机械能损失的碰撞，根据能量守恒得弹簧的势能增大，A、B系统的总动能减小，系统任意时刻合力为零，所以任意时刻，A、B系统的总动量应守恒，A错误B正确；任意相等时间，A、B所受弹簧弹力大小是相等的，故A、B所受冲量的大小相等，C正确；当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，之后在弹簧弹力作用下A减速，B加速，所以当弹簧恢复到原长时，A与B速度交换，即A的速度为零，B的速度是，D正确；
10．BD
【详解】
A.由于k>，由此k·L>μmg，由此，物块不可能停在BC段，故A错误；
B.只要物块滑上BC段，就要克服摩擦力做功，物块的机械能就减小，所以物块最终会在AC段做往返运动，故B正确；
C.物块从开始运动到第一次运动到C点的过程中，根据能量守恒定律得
Epm＝E0＋
＋μmg
故C错误；
D.物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，物块最终会在AC段做往返运动，到达C点的速度为0，可知物块克服摩擦做的功最大为
Wfm＝Epm－E0＝＋μmgL
故D正确．
11．
【详解】
(1)[1]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，根据功能关系可得
求得
(2)[2]向左推动物块过程中，由功能关系可得，小明做的功
(3)[3]弹回过程中，当弹簧弹力与物块受到的摩擦力相等时，物块速度最大，设此时物块与A点距离为，则有
由能量守恒定律可得
联立求得
12．（1）18N；（2）1J；（3）1m
【详解】
（1）设在半圆轨道的最高点E，由牛顿运动定律得
在D点，由牛顿运动定律得
P从D点到E点，由动能定理得
解得
由牛顿第三定律得，P运动到D点时对轨道的压力大小为。
（2）P从C点到D点，由牛顿第二定律得
说明P从C点到D点做匀速运动，有
由能量守恒定律得
解得
（3）P在G点脱离圆轨道做曲线运动，可把该运动分解为平行于斜面的匀减速直线运动和垂直于斜面的初速度为零的匀加速直线运动
P垂直落在斜面上，运动时间满足
平行于斜面方向上的速度减小到零，P在斜面上的落点距D的距离由逆向运动
解得
13．（1）10m/s；（2）6.5m。
【详解】
（1）对碰后物块B由动能定理：
解得
AB碰撞动量守恒：
由能量关系：
联立解得
（2）A碰后运动的距离：
解得
sA=4.5m
则最终两物块相距
s=sA+sB=6.5m
14．(1)；(2)
，；(3)
【详解】
(1)斜劈对杆支持力N，杆平衡竖直方向有
斜劈平衡，水平方向有
且
求得
(2)由几何关系，斜劈的位移
由于过程缓慢，杆及斜劈都处于平衡状态，系统功能关系
(3)系统机械能守恒
又
得
15．(1)
(2)
【解析】
取水平向左为正方向．
（1）设炸药爆炸后B、C速度分别为、，爆炸产生的能量为E，爆炸过程B、C系统动量守恒：
能量守恒：
代入数据得：J
（2）由题意，当A、B、C有共同速度时，弹簧有最大弹性势能．设弹簧恢复原长时B、A的速度分别为、，C与B碰撞后粘在一起的速度为，A、B、C的共同速度大小为，弹簧的最大弹性势能为
．
从爆炸后到弹簧恢复原长过程，B、A和弹簧组成系统动量守恒：
根据系统能量守恒得：
C与B碰撞过程，C、B系统动量守恒：
C与B碰后到A、B、C有共同速度的过程，A、B、C和弹簧组成系统动量守恒：
根据能量守恒：
联立以上各式并代入数据得：J
故本题答案是：(1)
(2)
点睛：本题考查了能量守恒与动量守恒相结合的问题，根据守恒规律解题即可．
16．(1)，方向竖直向上；(2)；(3)4m
【详解】
（1）木块A获得一个冲量，A获得一个初速度，有
A、B发生弹性碰撞，可得
B进入凹型槽，在最高点处
可得
由牛顿第三定律知，压力为10N，方向竖直向上
（2）B从半圆凹型槽滑到最低点，有
B滑上C后，带动C一起向右运动，最后达到共同速度v
得
（3）B在C上滑动，最后达到同速，系统产生热量，设相对位移为，有
得
即木板至少要4m6.1能量的多种形式
巩固练习（含解析）
1．下列说法正确是（ ）
A．在能源的利用过程中，能量是不守恒的
B．经典力学只适用于宏观世界的低速运动
C．实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
D．库仑提出了电场的概念并假想出电场线
2．2020年5月8日13时49分，新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。返回舱关闭发动机，在引力作用下从大气层外向地球运动，进入大气层后，在离地面一定高度处打开降落伞沿竖直方向做减速运动，最后平稳着陆，关于返回舱下列说法中正确的是（ ）
A．返回舱从关闭发动机到打开降落伞过程中，机械能守恒
B．打开降落伞后，返回舱受到的合力做正功
C．进入大气层前，返回舱机械能守恒
D．返回舱打开降落伞减速时，重力势能减少，动能减少，因此能量不守恒
3．近几年有轨电车在我国多个城市开通试运营。这种电车采用超级电容器作为电能存储设备，安全环保。给该车充电的充电桩安装在公交站点，在乘客上下车的时间里可把电容器充满。假设这种电车的质量（含乘客）为，以速度正常匀速行驶时，一次充满可持续正常行驶，电车受到的平均阻力为车重的0.02倍，充电桩电能最终转化为电车机械能的效率为，则（ ）
A．该电车正常匀速行驶时，电动机输出功率为
B．连接充电桩充电时，超级电容器将电能转化为化学能
C．连接充电桩充电时，加在超级电容器两端的电压应高于其额定电压
D．若某次进站从接近没电到充满电，电车从充电桩所获得的电能约为
4．能量转化和守恒定律是自然界的基本规律之一，下列属于机械能转化为电能的是（ ）
A．光电池放电
B．给蓄电池充电
C．风力发电
D．电动机运转
5．利用起重机匀速吊起重物，若此时起重机的功率80kW，（不计空气阻力）它表示了（ ）
A．重物每秒钟机械能增加8×104J
B．重物每秒钟动能增加8×104J
C．重物的合外力每秒钟所受做功为8×104J
D．起重机每秒钟有8×104J
其他形式能量被损耗
6．物理中有不少物理量，有的描述过程，有的描述状态，下列物理量中表示状态的是（ ）
A．动能
B．功
C．位移
D．热量
7．下列说法正确的是（ ）
A．光电效应表明光子具有波动性
B．在核反应过程中，系统的动量守恒，能量不守恒
C．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫衰变
D．处于能级上的一群氢原子向低能级跃迁，最多能够产生3条谱线
8．蹦极是非常刺激的运动，如图所示，跳跃者站在很高的平台上，一端固定的长长的橡皮绳绑在人的踝关节处，人双腿并拢，由静止开始下落，约5s时，人在橡皮绳的作用下开始往上反弹，反复上下运动多次后，安全悬挂于半空中静止不动，以人、橡皮绳、地球为系统，下列说法正确的是（ ）
A．在5s时，系统的弹性势能最大
B．0到5s内，人下落的高度接近125m
C．0到5s内，系统重力势能的减小量等于弹性势能的增大量
D．人从静止下落到最终静止悬挂的过程中，系统机械能的减小量等于重力势能的减小量
9．在某次短道速滑接力比赛中，“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速，然后滑入赛道，此时队友乙刚好也在同一位置，两人速度几乎相等，此时乙猛推甲，使甲获得更大的速度向前冲出（如图所示），完成接力过程。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．甲对乙做功的大小等于乙对甲做的功的大小
B．甲对乙的冲量大小大于乙对甲的冲量大小
C．甲、乙两人组成的系统总动量增加
D．甲、乙两人组成的系统机械能增加
10．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
11．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
12．溜溜球是一种流行的健身玩具，具有很浓的趣味性，备受学生的欢迎。溜溜球类似于“滚摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长约1
m的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出溜溜球，当滚到最低处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，溜溜球将返回到你的手上，如图所示。溜溜球在运动过程中（ ）
A．一边转动一边向下运动，由于重力做功，球越转越快，动能不断增大，球的势能全部转化为动能
B．在球上下运动的过程中,由于发生动能和势能的相互转化，因此球机械能守恒
C．在球上下运动的过程中，由于空气阻力和绳子与固定轴之间的摩擦力作用，球会损失一部分能量
D．在球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，人给球提供能量
13．下列说法正确的是（
）
A．物体受变力作用时，可能做直线运动
B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C．功和能可以相互转化，功是能量转化的量度
D．物体所受合外力为零时，其机械能可能不守恒
14．如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触。忽略空气阻力，则在下落过程中（ ）
A．磁块做匀加速直线运动，但加速度小于重力加速度
B．磁块在整个下落过程中动能的增加量等于重力势能的减少量
C．在磁块穿过铝管的过程中，一定有机械能转换成电能
D．若将铝管换成塑料管，磁块在塑料管中运动时，管对桌面的压力等于管的重力
15．下列关于“能量”的说法中，正确的是（
）
A．运动员在激烈运动后，我们说运动员消耗了体内储存的能量
B．燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量
C．电灯发光、电炉发热电扇吹风，我们说都消耗了能量
D．B、C说法均错误
16．伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此实验训练题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，高度升高，速度减小
C．小球能准确地达到与起始点等高的高度
D．小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
17．瀑布从20m高处以Q=103m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发电的电功率有多大？（水在山顶的速度可忽略不计，取g=10m/s2，结果保留三位有效数字）
18．如图所示，将一个带轴的轮子用两根细线悬吊起来，使轮轴处于水平状态，做成一个“滚摆”。旋转滚摆，让细线绕在轮轴上，然后由静止开始释放滚摆。滚摆就会边旋转边下落，绕在轮轴上的细线也随之不断释放；到达最低点后，滚摆又会边旋转边上升，细线又随之逐渐绕在轮轴上。试分析滚摆运动过程中的能量转化情况。在阻力小到可以忽略的情况下，试猜想滚摆每次都能回升到起始点的高度吗？请说明你猜想的依据。
参考答案
1．B
【详解】
A．在能源的利用过程中，能量仍是守恒的，A错误；
B．经典力学只适用于宏观世界的低速运动，不适用于微观世界的高速运动，B正确；
C．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能实现静电屏蔽，C错误；
D．法拉第最早引出电场概念，并提出用电场线的方法来表示电场，D错误。
故选B。
2．C
【详解】
AC．返回舱未进入大气层时只有引力做功，机械能守恒，进入大气层后除引力做功外还有大气阻力做功，则机械能不守恒，故A错误，C正确；
B．打开降落伞后返回舱沿竖直方向做减速运动，说明合力方向竖直向上，则合力做负功，故B错误；
D．返回舱打开降落伞减速时，重力势能减少，动能减少，由于克服大气阻力做功产生内能，因此能量是守恒的，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．所受阻力
电车匀速行驶，则牵引力
电车正常匀速行驶时的功率
A错误；
B．连接充电桩充电时，超级电容器将电能转化为电场能储存里面，B错误；
C．超级电容器在小于等于额定电压下都能正常工作，C错误；
D．电车每次充满电后持续正常行驶5km，电车做功
电车从充电桩所获得的能量
D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．光电池放电的过程中消耗电能，是电能向其他形式的能的转化，故A错误；
B．给蓄电池充电的过程中蓄电池的化学能增加，是电能转化为化学能。故B错误；
C．风力发电的过程中把风蕴藏的一部分机械能转化为电能，故C正确；
D．电动机运转的过程中是电能向机械能转化。故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
功率是描述做功快慢的物理量，而功是能量转化的量度，根据
可知，起重机的功率80kW，则拉力每秒钟所受做功为8×104J，而除重力外的其他力做功等于机械能增加量，所以重物每秒钟机械能增加8×104J，而动能增加量等于合外力的功，是拉力与重力做功之和，根据能量守恒，起重机每秒钟有8×104J
其他形式能量转化为重物的机械能，故A正确BCD错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．动能表示物体的状态，物体在某一状态下具有多少动能，故A正确；
B．功是能量转化的量度，故功是过程量，故B错误；
C．位移是物体运动初末位置的变化量，故是过程量，故C错误；
D．热量是热传递过程中的量，故是过程量，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．光电效应表明光子具有粒子性，并不是波动性，故A错误；
B．在核反应过程中，此过程系统的外力远小于内力，系统的动量是守恒的，而依据质能方程，能量也守恒，故B错误；
C．这个反应过程不叫衰变，而是人工合成核反应，故C错误；
D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时
最多产生3种谱线，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．在5s时，人在橡皮绳的作用下开始往上反弹，说明橡皮绳的伸长已经到最大，此时弹性势能最大，A正确；
B．当人做自由落体运动下落5s时，下落高度为125m，人蹦极时，由于有橡皮绳和空气阻力作用，下落的高度要小于125m，B错误；
C．由于有空气阻力，机械能不守恒，一部分重力势能转化为内能，0到5s内，系统重力势能的减小量大于弹性势能的增加量，C错误；
D．人从静止下落到最终静止悬挂的过程中，系统机械能的减小量等于克服空气阻力做功转化的内能，D错误。
故选A。
9．D
【详解】
A.
在乙推甲的过程，甲速度增大，乙对甲做正功，甲对乙做功多少无法判断，故A错误；
B.根据牛顿第三定律，甲对乙的作用力大小等于乙对甲的作用力大小，根据，可知甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，反向相反，故B错误；
C.在乙推甲过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则两人组成的系统所受的合力为0，系统动量守恒，故C错误；
D.在乙推甲的过程中，要消耗人体内的化学能转化为甲的动能，根据能量守恒，甲、乙两人组成的系统机械能增加，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
小孩加速滑下，高度不断减小，重力做正功，重力势能减小；速度增大，动能增加；小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小，而总能量不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．能量的转化是有方向性的，虽然能量符合守恒定律，但在可利用的品质上降低了，故A错误；
B．太阳能电池就是将太阳能直接转化为电能的装置，所以人类能将太阳能直接转化为电能，故B错误；
C．现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源，故C正确；
D．合理利用核能不会造成核污染，故D错误。
故选C。
12．CD
【分析】
实践题展示真实情境，请注意分拆模型和抓住细节。
【详解】
AB．向下运动的过程由能量守恒知球的重力势能转化为动能和内能，机械能不守恒，故AB错误。
CD．摩擦生热消耗机械能，人要通过做功给溜溜球补充机械能，因此CD正确。
故选CD。
13．AD
【详解】
A．做直线运动的条件是合力为零或合力方向与初速度方向在同一直线上；不取决于是恒力还是变力，故A正确；
B．匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动，故B错误；
C．功是过程量，能是状态量，功是能量转化的量度，做功的过程就是物体能量的转化过程，所以功和能是两个不同的物理量，不可以相互转化，故C错误；
D．一个物体所受的合外力为零时，可能出现机械能不守恒，如物体在竖直方向上做匀速直线运动，受合外力为零，但机械能不守恒，故D正确。
故选AD。
14．CD
【详解】
A．磁块在穿铝管的过程中，铝管中会产生感应电流，阻碍磁块的下落，即磁块会受两个力，重力和向上的安培力，所以加速度小于重力，但是磁块速度在变，安培力也在改变，所以加速度不是恒定的，是变化的，所以磁块做的不是匀加速直线运动，所以A错误；
BC．磁块由于在下落过程中受向上的安培力，所以要克服安培力做功，将机械能转化为电能，所以磁块在整个下落过程中动能的增加量与电能的增加量等于重力势能的减少量，所以C正确，B错误；
D．若将铝管换成塑料管，磁块在塑料管中运动时，不会产生感应电流，磁块不会受到安培力，将会做自由落体运动，所以对与管来说，管对桌面的压力与其所受重力平衡，大小相等，方向相反，所以D正确。
故选CD。
15．ABC
【详解】
A．运动员在激烈运动时消耗了体内储存的能量转化为机械能，故A正确；
B．燃烧煤是将化学能转化为内能供我们取暖，故B正确；
CD．电灯发光消耗电能转化为光能，电炉发热消耗电能转化为内能，电扇吹风消耗电能转化为机械能，所以都消耗了能量，故C正确，D错误。
故选ABC。
16．CD
【详解】
A．小球滚下斜面时，高度降低，速度增大，即重力势能减小，动能增加，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故A错误；
B．小球滚上斜面时，高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减小，但是不能确定能量在小球运动过程中不变，故B错误；
C．小球总能准确地到达与起始点相同的高度，即重力势能和动能之和不变，故C正确；
D．小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动，说明重力势能和动能之和不变，没有减小，故D正确。
故选CD。
17．
【详解】
每秒钟流过发电机的水的质量为
每秒钟水流机械能损失为
每秒钟发电机的电能
发电机发电的电功率
18．能，见解析
【详解】
在滚摆向下运动的过程中，滚摆的高度不断降低，下落速度和旋转的速度不断增大，滚摆的重力势能转化为动能；在滚摆向上运动的过程中，滚摆的高度不断增加，上升速度和旋转速度不断减小，滚摆的动能又转化为重力势能。在阻力小到可以忽略的情况下，滚摆能量的总量保持不变，滚摆每次都能回升到起始点的高度。
