20xx粵教版高中物理必修2第四章第六節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒-wenkub
2022-12-20 13:30:55 本頁面
【正文】 向的 D．能量耗散說明能量是不守恒的 解析：熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，能量可以從低溫物體傳給高溫物體但要引起其他變化，故選項 AC 正確，選項 B 錯誤；能量耗散是有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量是守恒，選項 D 錯誤。 答案： CD 三．非選擇題 10. 10．如圖 4－ 6－ 7所示，光滑水平面上有一長板車，車的上表面 OA段是一長為 L的水平粗糙軌道， A的右側(cè)光滑，水平軌道左側(cè)是一光滑斜面軌道，斜面軌道與水平軌道在 O點平滑連接．車右端固定一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，其彈性勢能為 Ep，一質(zhì)量為 m的小物體 (可視為質(zhì)點 )緊靠彈簧，小物體與粗糙水平軌道間的動摩擦因數(shù)為 μ，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將輕彈簧解除鎖定，小物體被彈出后滑上水平粗糙軌道．車的質(zhì)量為2m，斜 面軌道的長度足夠長，忽略小物體運動經(jīng)過 O點處產(chǎn)生的機械能損失，不計空氣阻力．求當(dāng) μ滿足什么條件小物體能滑到斜面軌道上？ 解：要使小物體能滑上斜面軌道，必須滿足 EpμmgL，即當(dāng) μ EpmgL時，小物體能滑上斜面軌道． 11．如圖 4－ 6－ 8 所示，輕彈簧 K一端與墻相連，質(zhì)量為 4 kg的木塊沿光滑的水平面以 5 m/s 的速度運動并壓縮彈簧，求彈簧在被壓縮過程的最大彈性勢能． 解：當(dāng)彈簧壓縮到具有最大彈性勢能時，物體的速度為 0，故物體的動能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能．則： Epm＝ 12mv2＝ 12452 J＝ 50 J. 圖 4－ 6－ 6 圖 4－ 6－ 7 圖 4－ 6－ 8 12．如圖 4－ 6－ 9 所示，皮帶的速度是 3 m/s，兩圓心距離 s＝ m，現(xiàn)將 m＝ 1 kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為 μ＝ ，電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪正上方時，電動機消耗的電能是多少？ (g取 10 m/s2) 解：若物體 m放在傳送帶上做勻加速運動，加速度為 a＝ μmgm ＝ μg＝ 10 m/s2＝ m/s2 假設(shè) m達到與皮帶同速時，位移為 s. 則 s＝ v22a＝322 m＝ 3 m m 所以假設(shè)成立，當(dāng) m 與皮帶等速后， m 相對皮帶靜止， m 不受摩擦力作用而做勻速運動． 在加速運動過程中， m相對皮帶滑動的距離為 s′， s′＝ vt－ v2t＝ v2t＝ s＝ 3 m 故電動機消耗的能量一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 Q＝ fs′，另一部分轉(zhuǎn)化為 m的動能 Ek＝ 12mv2. E 電 ＝ 12mv2＋ fs′＝ 12132 J＋ 103 J＝ 9 J. 圖 4－ 6－ 9 。 答案： CD 6．如圖 4－ 6－ 5所示，質(zhì)量分別為 m1和 m2的兩個小球 A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．當(dāng)突然加以水平向右的勻強電場后，兩小球 A、 B將由靜止開始運動，在以后的運動過程中，對兩個小球和彈簧組成的 系統(tǒng) (設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度 )，以下說法正確的是 ( ) A．系統(tǒng)機械能不斷增加 B．系統(tǒng)機械能不守恒 C．當(dāng)彈簧長度達到最大值時，系統(tǒng)機械能最小 圖 464 圖 4－ 6－ 5 D．當(dāng)小球所受電場力與彈簧的彈力相等時，系統(tǒng)動能最大 解析： 整個系統(tǒng)只有彈簧的彈力做功，電場力做功之和為零，故系統(tǒng)機械能守恒，也即系統(tǒng)機械能時刻相同。這樣的機器稱為第二類永動機。 （ 3）內(nèi)能可以從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，但會引起其他變化。2πR 解得 f＝ 2mgR－ mv2πR . 答案： 見解析 觸類旁通 2. (雙選， 2021年佛山一中期末 )在奧運比賽 項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．質(zhì)量為 m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為 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．他的動能減少了 Fh 圖 4－ 6－ 3 B．他的重力勢能減少了 mgh C．他的機械能減少了 (F－ mg)
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