第四章機(jī)械能和能源第六節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒A級(jí)抓基礎(chǔ)1．我們絕不會(huì)看到：一個(gè)放在水平地面上的物體，靠降低溫度，可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)起來．其原因是()A．這違反了能量守恒定律B．在任何條件下內(nèi)能都不可能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，只有機(jī)械能才會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的D．以上說法均不正確解析：機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，但必須通過做功來實(shí)現(xiàn)．因?yàn)楦鞣N有關(guān)熱的物理過程都具有方向性，所以內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化．答案：C2．下列說法中正確的是()A．能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的成立是有一定條件的B．行駛的汽車具有動(dòng)能，剎車時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，總量會(huì)減少D．熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)化解析：能量轉(zhuǎn)化與守恒定律對(duì)任何物體都成立、無條件，A、C錯(cuò)．汽車剎車時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，B對(duì)，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移，D錯(cuò)．答案：B3．(多選)下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是()A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)械——永動(dòng)機(jī)不可能制成D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了解析：根據(jù)能量守恒定律可知，能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生．能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，A、B正確，D錯(cuò)誤，永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，故它不可能制造出來，C正確．答案：ABC4．下列過程中，可能發(fā)生的是()A．某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有引起其他變化B．打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進(jìn)去，恢復(fù)原狀C．利用其他手段，使低溫物體的溫度更低，高溫物體的溫度更高D．將兩瓶不同液體互溶，然后又自發(fā)地各自分開解析：某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有引起其他變化，這是不可能的，則A錯(cuò)誤；能量傳遞具有方向性，則B、D錯(cuò)誤；利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高，如空調(diào)，則C正確．答案：C5．小明同學(xué)在家鍛煉身體，做杠鈴練習(xí)．他將杠鈴由靜止開始舉高H，并獲得速度v.則下列說法中不正確的是()A．小明對(duì)杠鈴做的功等于杠鈴機(jī)械能的增量B．杠鈴動(dòng)能的增量等于杠鈴所受合外力對(duì)它做的功C．克服杠鈴重力做的功等于杠鈴重力勢(shì)能的增量D．合外力對(duì)杠鈴做的功等于機(jī)械能的增量解析：合力做功等于杠鈴的動(dòng)能增量，不是機(jī)械能的增量，B對(duì)，D錯(cuò)；小明對(duì)杠鈴做的功等于杠鈴能量的增加(即機(jī)械能的增加)，A對(duì)；重力做功等于重力勢(shì)能的增量，C對(duì)．答案：DB級(jí)提能力6．(多選)在體育比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)．質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A．他的動(dòng)能減少了Fh－mghB．他的重力勢(shì)能增加了mghC．他的機(jī)械能減少了(F－mg)hD．他的機(jī)械能減少了Fh解析：由動(dòng)能定理，得mgh－Fh＝ΔEk，故動(dòng)能減少了Fh－mgh，A選項(xiàng)正確；他的重力勢(shì)能減少了mgh，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；他的機(jī)械能減少了ΔE＝Fh，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．答案：AD7.勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球．開始時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)且與豎直方向的夾角為45°，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速率為v，此時(shí)小球與圓環(huán)之間的壓力恰好為零，已知重力加速度為g.下列分析正確的是()A．輕質(zhì)彈簧的原長(zhǎng)為RB．小球過B點(diǎn)時(shí)，所受的合力為mg＋meq\f(v2,R)C．小球從A到B的過程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mgR－eq\f(1,2)mv2解析：由幾何知識(shí)可知彈簧的原長(zhǎng)為eq\r(2)R，A錯(cuò)誤；根據(jù)向心力公式：小球過B點(diǎn)時(shí)，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心力，F(xiàn)合＝meq\f(v2,R)，B錯(cuò)誤；以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，在小球從A到B的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：mgR＝eq\f(1,2)mv2＋Ep，得Ep＝mgR－eq\f(1,2)mv2，故D正確．答案：D8.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速率v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體過一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)傳送帶靜止這一過程下列說法正確的是()A．電動(dòng)機(jī)多做的功為eq\f(1,2)mv2B．摩擦力對(duì)物體做的功為eq\f(1,2)mv2C．電動(dòng)機(jī)增加的功率為μmgvD．傳送帶克服摩擦力做功為eq\f(1,2)mv2解析：由能量守恒知電動(dòng)機(jī)多做的功為物體動(dòng)能增量和摩擦生熱Q，所以A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)物體列方程，Wf＝eq\f(1,2)mv2，所以B項(xiàng)正確；因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)增加的功率P＝eq\f(物體動(dòng)能增量＋摩擦生熱,時(shí)間)＝eq\f(μmg\f(v,2)t＋μmg\f(v,2)t,t)＝μmgv，C項(xiàng)正確；因?yàn)閭魉蛶c物體共速之前，傳送帶的路程是物體路程的2倍，所以傳送帶克服摩擦力做功是摩擦力對(duì)物體做功的2倍，即mv2，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC9.如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為x0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程．解析：滑塊最終要停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過的總路程為x，對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全部所產(chǎn)生的熱量Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋mgx0sinθ，又因?yàn)槿坍a(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即Q＝μmgxcosθ，解以上兩式，可得x＝eq\f(1,μ)eq\b\lc\(\