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第四章机械能和能源
第六节能量的转化与守恒
A级抓基础
1.下列说法中正确的是()
A.能就是功,功就是能
B.做功越多,物体的能量就越大
C.外力对物体不做功,这个物体就没有能量
D.能量转化的多少可以用做功来量度
解析:功和能是两个不同的概念,选项A错误;做功的多少只是说明能量转化的多少,而不能说明能量的多少,选项B错误;外力做功与否不能说明物体能量的有无,选项C错误;功是能量转化的量度,选项D正确.
答案:D
2.下列说法中正确的是()
A.能量转化与守恒定律的成立是有一定条件的
B.行驶的汽车具有动能,刹车时动能转化为内能
C.能量从一种形式转化为另一种形式时,总量会减少
D.热传递是能量的转化
解析:能量转化与守恒定律对任何物体都成立、无条件,A、C错.汽车刹车时动能转化成内能,B对,热传递是能量的转移,D错.
答案:B
3.(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是()
A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了
解析:根据能量守恒定律可知,能量既不会消灭,也不会创生.能量只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,A、B正确,D错误,永动机违背了能量守恒定律,故它不可能制造出来,C正确.
答案:ABC
4.下列过程中,可能发生的是()
A.某工作物质从高温热源吸收20kJ的热量,全部转化为机械能,而没有引起其他变化
B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状
C.利用其他手段,使低温物体的温度更低,高温物体的温度更高
D.将两瓶不同液体互溶,然后又自发地各自分开
解析:某工作物质从高温热源吸收20kJ的热量,全部转化为机械能,而没有引起其他变化,这是不可能的,则A错误;能量传递具有方向性,则B、D错误;利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高,如空调,则C正确.
答案:C
5.小明同学在家锻炼身体,做杠铃练习.他将杠铃由静止开始举高H,并获得速度v.则下列说法中不正确的是()
A.小明对杠铃做的功等于杠铃机械能的增量
B.杠铃动能的增量等于杠铃所受合外力对它做的功
C.克服杠铃重力做的功等于杠铃重力势能的增量
D.合外力对杠铃做的功等于机械能的增量
解析:合力做功等于杠铃的动能增量,不是机械能的增量,B对,D错;小明对杠铃做的功等于杠铃能量的增加(即机械能的增加),A对;重力做功等于重力势能的增量,C对.
答案:D
B级提能力
6.(多选)如图所示,升降机底板上放一质量为100kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s,则此过程中(取g=10m
A.升降机对物体做功5800J
B.合外力对物体做功5800J
C.物体的重力势能增加了5000J
D.物体的机械能增加了5000J
解析:升降机对物体做的功W=mgh+eq\f(1,2)mv2=5800J,A对;合外力做功W合=eq\f(1,2)mv2=800J,B错;重力势能增加Ep=mgh=5000J,C对;机械能增加E=mgh+eq\f(1,2)mv2=5800J,D错.
答案:AC
7.劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球.开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g.下列分析正确的是()
A.轻质弹簧的原长为R
B.小球过B点时,所受的合力为mg+meq\f(v2,R)
C.小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能
D.小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为mgR-eq\f(1,2)mv2
解析:由几何知识可知弹簧的原长为eq\r(2)R,A错误;根据向心力公式:小球过B点时,则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力,F合=meq\f(v2,R),B错误;以小球和弹簧组成的系统为研究对象,在小球从A到B的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能,故C错误;根据能量的转化与守恒:mgR=eq\f(1,2)mv2+Ep,得Ep=mgR-eq\f(1,2)mv2,故D正确.
答案:D
8.(多选)如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速率v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静
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