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1、-.z.第七章 第十节 稳固根底 1质量为 4 kg的物体被人由静止开场向上提升 0.25 m后速度达 1 m/s，则以下判断正确的选项是()A人对物体做功 12 J B合外力对物体做功 2 J C物体抑制重力做功 10 J D人对物体做的功等于物体增加的动能 解析：此过程中物体的动能增加 2 J重力势能增加 10 J，机械能增加了 12 J，动能的增加等于合外力做的功，重力势能的增加等于物体抑制重力做的功，机械能的增加等于人对物体做的功 答案：ABC 2以下关于对能的转化和守恒定律的认识正确的选项是()A*种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加 B*个物体的能减少，必然有其他物体的能增加
2、C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机不可能制成 D石子从空中落下，最后停顿在地面上，说明机械能消失了 解析：从能量守恒和转化定律可知，*种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，或者能量从一个物体转移到另外一个物体，而能的总量不会改变，任何不需要能量的机器是不可能制成的，故A、B、C选项正确 答案：ABC 3关于“节约能源以下说法中正确的选项是()-.z.A由于自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的 B浪费能源只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界是无关紧要的，因为能量是守恒的 C从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能量的利用受这种方向性的制约，所以“节约
3、能源对人类社会开展有很大影响 D上述说法都是错误的 解析：能量虽然守恒，但能量耗散现象说明能量的转化具有方向性，在利用能量的过程中能量的品质降低了，故需要节约能源，C选项正确 答案：C 4一颗子弹以*一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，以下说法正确的选项是()A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能 B子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量 C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和 D子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和 解析：由能量守恒定律可知，对子弹来讲，减少的机械能一是用于增加木块的动能，二是用于增加子弹和木块
4、的内能，故D选项正确，A、C选项错误；对子弹和木块组成的系统而言，减少的机械能只能用来增加它们的内能，故B选项正确-.z.答案：BD 5如下列图，滑块由静止开场沿曲面下滑，滑到 B 点时，速度恰好等于零；如果滑块从 B 点以速度 v 沿曲面下滑返回 A 点时，速度恰好也等于零，设滑块从 A 到 B 和从 B 到 A 平均摩擦力大小相等，则 A、B 两点的高度差等于()A0 B.v22g C.v24gD.v2g 解析：由能量守恒和转化定律可知：由 A 到 B 有 mghQ，从 B到 A 有12mv2mghQ 联立解得 hv24g.答案：C 6一小滑块放在如右图所示的凹形斜面上，用力 F 沿斜面向
5、下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离假设在这个过程中，拉力 F 所做的功的大小(绝对值)为 A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为 B，重力做功的大小为 C，空气阻力做功的大小为 D.当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于_，滑块的重力势能的改变等于_；滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于_ 解析：根据功能关系，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功，实-.z.际上为摩擦阻力的功)，因此 EkABCD；重力势能的减少等于重力做的功，因此 EpC；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此 EABD
6、.答案：ABCD C ABD 7*脉冲激光器的耗电功率为 2103W，每秒钟输出 10 个光脉冲，每个脉冲持续的时间为 108s，携带的能量为 0.2 J则每个脉冲的功率为_W，该激光器将电能转化为激光能量的效率为_ 解析：每个脉冲的功率为 PWt0.2108W2107W.激光器将电能转化为激光能量的效率为 W脉W总0.210210310.1%.答案：2107 0.1%提升能力 8如下列图，M 是一个有半圆形轨道的物体，固定在地面上，轨道位于竖直平面内，a、b 两点等高，金属块 P 从 H 高处自由下落，滑过 M 从 b处竖直上升，到达最大高度H2处，当它再次落下滑过轨道最低点后()A恰能到达
7、 a 点 B能冲出 a 点 C不能到达 a 点 D无法确定-.z.解析：设金属块质量为 m，第一次滑过 M 时抑制摩擦力做功Wf，第二次滑过 M 时抑制摩擦力做功 Wf，第二次经 a 点时速度为va，则由动能定理，对两个过程列出表达式分别为 第一次：mgHH2Wf0 第二次：mgH2Wf12mv2a.由于第一次经过 M 时金属块的速率较大，由向心力的来源可知，金属块对 M 的压力较大，从而 WfWf，所以 va0，即能从 a 点滑出，B选项正确 答案：B 9如下列图，一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体，液体质量为 m.在管口右端用盖板 A 密闭，两边液面高度差为 h，U 形管内液体的总长度
8、为 4h，现拿去盖板，液体开场运动，由于液体的管壁的阻力作用，最终管内液体停顿运动，则该过程中产生的内能为()A.116mgh B.18mgh C.14mgh D.12mgh 解析：拿去盖板后管中液体开场运动，但由于管壁阻力的作用，最终 U 形管中左右两边液面相平，在此过程中管中液体减少的机械能转化为系统的内能 当左右两管液面等高时，可简化为把右管中长度为h2的液柱移到左管，此过程减少的重力势能-.z.Epmg8h2116mgh，故A选项正确 答案：A 10如以下列图所示，传送带与水平面之间的夹角为 30，其上 A、B两点间的距离为 l5 m，传送带在电动机的带动下以 v1 m/s的速度匀速运
9、动，现将一质量为 m10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的 A 点，小物体与传送带之间的动摩擦因数 3/2，在传送带将小物体从 A 点传送到 B 点的过程中，求：(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功(g 取 10 m/s2)解析：(1)由 mamgcosmgsin 知，物块上升加速度为 a14g，当它的速度为 v1 m/s时，位移是 lv22a0.2 m，即物块将以 v1 m/s的速度完成 4.8 m的路程，由功能关系得 WEkEp255 J.(2)电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量 Q.而由 vat 得 t0.4 s，相对位移 lvtv2t0.
10、2 m，Qmglcos15 J，W电WQ270 J.答案：(1)255 J(2)270 J 11一台水轮发电机组，每秒有 2.0 m3的水流过水轮机，假设河坝水位高度差是 20 m，求水每秒对水轮机最多能做多少功？假设有 40%的机械能转化为电能，问发电机的输出功率为多大？-.z.解析：假设使水对水轮机做的功最多，则把水的重力势能全部转给 水 轮 机，则 每 秒 对 水 轮 机 做 功 为W mgh Vgh 10321020 J4105J；有 40%的机械能转化为电能，由 PWt又得发电机的功率 PW40%t41050.4 J1s1.6105W.答案：4105J 1.6105W 12一小物体以
11、 Ek1100 J的初动能滑上斜面，当动能减少 Ek80 J时，机械能减少 E32 J，则当物体滑回原出发点时动能为多少？解析：设斜面倾角为，滑动摩擦力为 F，动能减少 80 J时位移为 l1，根据功能关系动能减少量等于合外力做的功，即 Ek(mgsinF)l1 机械能减少量等于除重力以外的力(此题中即为 F)所做的功，即 EFl1 设物体从斜面底端到最高点位移为l2 则动能的减少量为 100 J，即 Ek1(mgsinF)l2 设机械能的减少量为 WF，即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总功有 WFFl2 综合有8032100WF，所以 WF40 J.上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功，且数值相
12、等，所以一个往返摩擦力做负功总和为 WF 总2WF80 J.-.z.物体回到原出发点时的动能 Ek2由动能定理 WF 总Ek1Ek2 Ek220 J.答案：20 J 13一传送带装置示意如图，其中传送带经过 AB 区域时是水平的，经过 BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成，未画出)，经过 CD 区域时是倾斜的，AB 和 CD 都与 BC 相切现将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个在 A 处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到 D 处，D 和 A 的高度差为 h.稳定工作时传送带速度不变，CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为 L.每个箱子在 A 处投放后，在到达 B 之间已
13、经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经 BC 段时的微小滑动)在一段相当长的时间 T 内，共运送小货箱的数目为 N.这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦求电动机的平均输出功率 P.解析：以地面为参考系(下同)，设传送带的运动速度为 v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为 s，所用时间为 t，加速度为 a，则对小箱有 s12at2，v0at.在这段时间内，传送带运动的路程为 s0v0t.由以上可得 s02s.用 Ff表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为 AFfs12mv20.传送带抑制小箱对它的摩擦力做功-.z.A0Ffs0212mv20.两者之差就是抑制摩擦力做功发出的热量 Q12mv20.可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发出的热量相等T 时间内，电动机输出的功为 WPT.此功用于增加小箱的动能、势能以及抑制摩擦力发热，即 W12Nmv20NmghNQ.相邻两小箱的距离为 L，所以 v0TNL.联立，得 PNmTN2L2T2gh.答案：NmTN2L2T2gh