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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(參考版)

2024-12-13 13:30本頁(yè)面
  

【正文】 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(zhǎng)板車,車的上表面 OA段是一長(zhǎng)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(diǎn)平滑連接.車右端固定一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧,其彈性勢(shì)能為 Ep,一質(zhì)量為 m的小物體 (可視為質(zhì)點(diǎn) )緊靠彈簧,小物體與粗糙水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ,整個(gè)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(zhǎng)度足夠長(zhǎng),忽略小物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò) O點(diǎn)處產(chǎn)生的機(jī)械能損失,不計(jì)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(shí),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(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧,求彈簧在被壓縮過(guò)程的最大彈性勢(shì)能. 解:當(dāng)彈簧壓縮到具有最大彈性勢(shì)能時(shí),物體的速度為 0,故物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)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(dòng)摩擦因數(shù)為 μ= ,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí),電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng),加速度為 a= μmgm = μg= 10 m/s2= m/s2 假設(shè) m達(dá)到與皮帶同速時(shí),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(duì)皮帶靜止, m 不受摩擦力作用而做勻速運(yùn)動(dòng). 在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, m相對(duì)皮帶滑動(dòng)的距離為 s′, s′= vt- v2t= v2t= s= 3 m 故電動(dòng)機(jī)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(dòng)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(gè)小球 A、B,帶有等量異種電荷,通過(guò)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(qiáng)電場(chǎng)后,兩小球 A、 B將由靜止開始運(yùn)動(dòng),在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)兩個(gè)小球和彈簧組成的 系統(tǒng) (設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用且彈簧不超過(guò)彈性限度 ),以下說(shuō)法正確的是 ( ) A.系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加 B.系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 C.當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能最小 圖 464 圖 4- 6- 5 D.當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí),系統(tǒng)動(dòng)能最大 解析: 整個(gè)系統(tǒng)只有彈簧的彈力做功,電場(chǎng)力做功之和為零,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒,也即系統(tǒng)機(jī)械能時(shí)刻相同。 [例 4] 下列說(shuō)法正確的是( ) A.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體 B.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體 C. 熱傳導(dǎo)是具有方 向的 D.能量耗散說(shuō)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(xiàng) AC 正確,選項(xiàng) B 錯(cuò)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(xiàng) D 錯(cuò)誤。這樣的機(jī)器稱為第二類永動(dòng)機(jī)。凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程都是有方向的,不可逆的。 ( 3)內(nèi)能可以從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移,但會(huì)引起其他變化。 ( 1)機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化。2πR 解得 f= 2mgR- mv2πR . 答案: 見(jiàn)解析 觸類旁通 2. (雙選, 2021年佛山一中期末 )在奧運(yùn)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
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