专题五 能的转化与守恒

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1、专题五　能的转化与守恒专题限时训练(建议用时:40分钟)【测控导航】考点题号(难易度)机械能守恒定律的理解及应用5(中),7(中),8(中)功能关系的理解及应用1(易),2(易),3(易),10(中)功能关系在电、磁场中的应用4(中),6(中),9(中)传送带问题11(难)1.如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行,整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中(　C　)A.物块A的重力势能增加量一定等于mghB.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧

2、的拉力对其做功的代数和C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D.物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力做的功解析:物块A相对斜面下滑一段距离,故选项A错误;根据动能定理可知,物块A动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和,故选项B错误;物块A机械能的增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和,选项C正确;物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和,故选项D错误.2.滑雪是一项危险性高而技巧性强的运动,某次滑雪过程可近似模拟为两个圆弧

3、形轨道的对接(水平对接,对接处平滑),如图所示.质量为m的运动员在轨道最低点A的速度为v,且刚好到达最高点B,两圆弧形轨道顶点到其对应弦的距离相等,均为h(h

4、gh,选项B错误;在从A到B过程中,运用动能定理得-mg×2h+Wf=0-mv2,故阻力做功为Wf=2mgh-mv2,选项C正确;设A点所在水平面为零势能面,则运动员在A点的机械能为mv2,到达B点时的机械能为2mgh,故损失的机械能为mv2-2mgh,选项D错误.3.(2016·湖北武汉调研)一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动.此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示.若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能正确的是(　D　)解析:竖直向上的拉力对物体做正功,则物体

5、的机械能一定增加,故选项A,B错误.由v2h图像为一条直线及动能定理可知,物体的合力是恒定的,则拉力也是恒定的,拉力对物体做的功与上升高度成正比,所以物体的机械能E随高度h均匀增加,故选项C错误,D正确.4.如图所示,平行金属板A,B水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么(　C　)A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析:由于微粒所受重力、电场力大小关系不

6、确定,因此两极板的带电正负、微粒的电性不确定,则微粒所受电场力方向不确定,所受电场力做功正负不确定,但根据微粒运动轨迹可知,微粒所受合力一定向下,则合力一定做正功,所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定,但微粒动能一定增加,所以选项C正确.5.(2016·宁夏吴中模拟)(多选)如图所示,物体A,B的质量都为m,现用手托着物体A使弹簧处于原长,细绳刚好竖直伸直,A与地面的距离为h,物体B静止在地面上,放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v.此时物体B对地面恰好无压力,设物体A落地后不反弹,则下列说法中正确的是(　AB　)A.A落地时

7、,弹簧的弹性势能等于mgh-mv2B.弹簧的劲度系数为C.与地面即将接触时A的加速度大小为g,方向竖直向上D.物体A落地后B能上升到的最大高度为h解析:A下落过程中A,B和弹簧组成的系统机械能守恒.设A即将接触地面时弹性势能为Ep,则Ep=mgh-mv2,选项A正确.物体B对地面恰好无压力,则有kh=mg,得k=,选项B正确.A即将接触地面时合力为0,加速度为0,选项C错误.物体A落地后,B的合力为0,B不能上升,选项D错误.6.(多选)如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂

8、直轨道平面向上,质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不