创新设计浙江鸭2017版高考物理二轮复习高分突破专题三功和能第12课时动力学和能量守恒的综合应用

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1、第12课时　动力学和能量守恒的综合应用一、选择题Ⅰ(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图1所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说法正确的是(　　)图1A．由A到C的过程中，动能和重力势能之和保持不变B．由B到C的过程中，弹性势能和动能之和逐渐增大C．由A到C的过程中，物块m的机械能守恒D．由B到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守

2、恒解析　对物块由A到C的过程中，除重力做功外还有弹簧弹力做功，物块机械能不守恒，A、C错误；对物块和弹簧组成的系统机械能守恒，即重力势能、弹性势能和动能之和不变，上升过程中，重力势能增加，故弹性势能和动能之和逐渐减小，B错误，D正确。答案　D2．2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量

3、碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则(　　)A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量解析　陨石在空中下落过程中，陨石与空气之间的摩擦力对陨石做负功，由动能定理有：WG－Wf＝ΔEk，故WG>ΔEk，A、B错误；陨石碎片在陷入地下的过程中，阻力同样做负功，WG>ΔEk，C错误；对全过程，由能量守恒定律可

4、知机械能转化为内能，机械能减少，内能增大，由功能原理可知该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量，D正确。答案　D3．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　)A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合外力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等解析　运动员无论是加速下降还是减速下降，阻力始终阻碍系统的运动，所以阻力对系统始终做负功，故选项A正确；运动员加速下降时系统所受的合外力向下，减速下降时系统所受

5、的合外力向上，故选项B错误；由WG＝－ΔEp知，运动员下落过程中重力始终做正功，系统重力势能减少，故选项C错误；运动员在加速下降和减速下降的过程中，任意相等时间内所通过的位移不一定相等，所以任意相等时间内重力做的功不一定相等，故选项D错误。答案　A4．(2016·8月温州选考模拟)抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。渐江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一大高山蓄能水电站，堪称世纪之作。山顶水库面积达2.8×105m2(水库近似为长

6、方体)，已知上、下水库落差H＝600m，如图2所示。蓄水后一昼夜连续发电，山顶水库水位降低30m，若水的重力势能80%转化为电能，水的密度为1.0×103kg/m3。则一个昼夜连续发电所产生的电能约为(　　)图2A．4×1010JB．4×1011JC．4×1012JD．4×1013J解析　山顶水库水位降30m的水的体积V＝Sh＝2.8×105×30m3＝8.4×106m3，其质量m＝ρV＝8.4×109kg，水减少的重力势能ΔEp＝mgH＝8.4×109×10×600J＝5.04×1013J，转化的电能E电

7、＝80%ΔEp＝4.03×1013J，所以应选D。答案　D5．如图3所示，两物块A、B通过一轻质弹簧相连，置于光滑的水平面上，开始时A和B均静止。现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2，使两物块开始运动，运动过程中弹簧形变不超过其弹性限度。在两物块开始运动以后的整个过程中，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　　)图3A．由于F1、F2等大反向，系统机械能守恒B．当弹簧弹力与F1、F2大小相等时，A、B两物块的动能最大C．当弹簧伸长量达到最大后，A、B两物块将保持静止状态D．在整个过程中系统

8、机械能不断增加解析　在弹簧一直拉伸的时间内，由于F1与A的速度方向均向左而做正功，F2与B的速度方向均向右而做正功，即F1、F2做的总功大于零，系统机械能不守恒，选项A错误；当弹簧对A的弹力与F1平衡时A的动能最大，此时弹簧对B的弹力也与F2平衡，B的动能也最大，选项B正确；弹簧伸长量达到最大时，两物块速度为零，弹簧弹力大于F1、F2，之后两物块将反向运动而不会保持静止状态，F1、F2对系统做负功，系统机械能减少