2020-2021学年第一章 动量和动量守恒定律第六节 自然界中的守恒定律练习题

1.6自然界中的守恒定律基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．洗衣机工作原理是利用电动机把电能转化为（　　）

A．化学能 B．光能 C．机械能 D．核能

2．下列说法中正确的是

A．额定功率大的机械，在正常工作时的机械效率也一定高

B．理想的热机因为没有摩擦，也没有漏气，它的效率可以达到100%

C．热量只能自发地从高温物体传给低温物体而不能自发地从低温物体传给高温物体

D．根据能量守恒定律，能量是用不完的，所以根本不需要节约能源

3．关于能量转化有下列说法：

①太阳能热水器把太阳能转化为水的内能

②电热水器把电能转化为水的内能

③燃气热水器把电能转化为水的内能

④空调把空气的内能转化为电能

其中正确的是（ ）

A．①② B．①③ C．②③ D．①④

4．下列有关能量转化的说法正确的是（   ）

A．制冷系统能将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化

B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行

C．外界对物体做功，物体的内能必然增加

D．电炉工作时将电能转化为内能，这些内能最终流散到周围的环境中

5．如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率运行。将质量为的物体（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间后，的速度变为，再经过时间后，到达传送带右端，则整个过程（　　）

A．物体由传送带左端到右端的平均速度为

B．传送带对物体做的功为

C．放上物块后，电动机多消耗的电能为

D．传送带与物体间摩擦而产生热量为

6．如图所示是滑沙场地的一段可视为倾角为30°的斜面，设人和滑车总质量为m，人从距底端高为h处的顶端沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端的过程中（　　）

A．人和滑车获得的动能为0.4mgh

B．人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh

C．人和滑车减少的重力势能全部转化为动能

D．人和滑车减少的机械能为0.2mgh

7．能量转化和守恒定律是自然界的基本规律之一，下列属于机械能转化为电能的是（　　）

A．光电池放电 B．给蓄电池充电 C．风力发电 D．电动机运转

8．如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端A处，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。则在整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．传送带对物体做的功大于

B．物体对传送带做的功为

C．传送带与物体间因摩擦产生的热量为

D．传送带因传送物体而多消耗的电能为

9．如图所示，固定斜面AB与水平面之间由一小段光滑圆弧连接，倾角为α，斜面的高度OB=h。细线一端固定在竖直挡板上，另一端连接一质量为m的小物块，在小物块和挡板之间压缩一轻质弹簧（小物块与弹簧不连接）。烧断细线，小物块被弹出，滑上斜面AB后，恰好能运动到斜面的最高点。已知AC=1，小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，则（　　）

A．细线烧断前弹簧具有的弹性势能为mgh+μmg+μmghcotα

B．在此过程中产生的内能为mgh+μmgl+μmghcotα

C．弹簧对小物块做功为μmgH+μmghcotα

D．在此过程中斜面对小物块的摩擦力做功为

10．如图所示，在光滑水平面上有两块木块A和B，质量均为m，B的左侧固定一轻质弹簧．开始时B静止，A以初速度v0向右运动与弹簧接触，则在相互作用的过程中(    )

A．任意时刻，A、B系统的总动能恒定不变

B．从开始到弹簧压缩到最短，弹力对A、B做功绝对值相等．

C．当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度

D．当弹簧恢复到原长时，A与B具有相同的速度

11．某地区的风速是10m/s，空气的密度为1.3kg/m3，若使风力发电机的转动的风通过截面积为400m2，且风能的20%可转化为电能，则发电功率是（　　）

A．5.2×104W B．1.04×105W C．2.6×105W D．5.2×105W

12．如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，经过一段时间，物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是（　　）

A．物体对皮带所做的功为

B．皮带对物体所做的功为

C．动摩擦因数μ越大，物体与传送带之间产生的热量越多

D．由于运送物体电动机需要多做的功为

13．风力发电是一种环保的电能获取方式。某风力发电机的叶片转动形成的圆面积为S，某时间风的速度大小为v，风向恰好跟此圆面垂直；此时空气的密度为ρ，该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η，则风力发电机发电的功率为（　　）

A．ηρSv2 B．ηρSv2 C．ηρSv3 D．ηρSv3

14．如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f.设木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列判断正确的是(   )

A．木块动能的增加量等于f(s＋d)

B．子弹损失的动能等于fs

C．子弹与木块总机械能的损失等于fs

D．子弹与木块总机械能的损失等于fd

15．下列说法中正确的是（   ）

A．随着科技的发展，永动机是可以制成的

B．能量守恒表明，节约能源是无意义的

C．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律

D．能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性

二、填空题（共4题）

16．除了应合理开发和节约使用______等常规能源外，还要大力开发新能源，主要新能源有______。

17．如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的AB水平表面是粗糙的，与水平方向夹角的BC斜面是光滑的.此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着个力传感器，当力传感器受挤压时，其示数为正值；当力传感器被拉伸时，其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中力传感器记录到的力一时间关系图像图如图（b）所示，设滑块通过B点前后速度大小不变.（，，.）则滑块C的质量为_________kg，它在木块上运动全过程中损失的机械能为_________J.

（a）（b）

18．如图，一小球A从某高处由静止开始下落，选择不同平面为参考平面，下落过程中小球具有的能量及其变化情况如下表所示，请在表格中将未填写的数据补充完整。

19．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置：质量为m1的木块A放在足够长的水平桌面上，细绳一端固定在A上，另一端绕过定滑轮悬挂质量为m2的钩码B．开始时细绳伸直，B离地面高度为h，由静止释放后，二者一起移动，B落地后（不反弹）A在水平桌面上继续运动一段距离，最后静止在P点．改变B离地面的初始高度h，测出每次A在桌面上移动的距离s和相应的h，记录的数据如右表．

（1）请在图的坐标系中描出上述数据对   应的点，并绘出相应的图线___________；

（2）若B从离地高度为44cm处由静止释放，则此次A在水平桌面上移动的距离为______cm；

（3）设该图线的斜率为k，则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_____________．

（4）若实验中，每次测量h时，测量的都是B物体上端到地面的距离，这样按照上述方法计算出的动摩擦因数与真实值相比是________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）

三、综合题（共4题）

20．如图，光滑水平地面上静止放置三个滑块A、B、C，A和B的质量均为2m，C的质量为m.A、B之间用一根水平轻质弹簧连接，B、C接触但不粘连，现给A施加一向右的瞬时冲量，使A获得一水平向右的初速度v0.在此后的运动过程中，求：

(1)C最终的速度大小．

(2)当弹簧第二次被压缩至最短时，弹簧储存的最大弹性势能．

21．某传送带装置在竖直平面内的横截面如图所示，ab段水平，bcd段为半圆周。传送带在电机的带动下以恒定速率ν=4m/s运动，在传送带的左端点a无初速地投放质量m=1kg的小物块（可视为质点），当第一个物块A到达b点时即刻在a点投放另一相同的物块B，物块到达b点时都恰好与传送带等速，此后能确保物块与传送带相对静止地通过bcd段。物块到达最高点d时与传送带间的弹力大小恰等于其重力。在d端点的左方另有一平直轨道ef，轨道上静止停放着质量M=1kg的木板，从d点出来的物块恰能水平进入木板上表面的最右端，木板足够长。已知物块与传送带间的动摩擦因数10.8，与木板间的动摩擦因数20.2；木板与轨道间的动摩擦因数30.1；设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。试求：

（1）每个物块在传送带ab上运行的时间；

（2）传输A物块的过程中，传送带对A物块做的功；

（3）木板运动的总时间。

22．如图在光滑的水平面上有一个小车B右端固定一沙箱，箱上连接一水平弹簧. 小车和沙箱的总质量为M=2kg. 车上在沙箱左侧距离s=1m的位置上放有一质量为m=1kg小物体A，A随小车以速度v0=10m/s向右做匀速直线运动. 仅在沙面上空的空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2×103V/m . 距离沙面H=5m高处有一质量m0=2kg的带正电q=1×10-2C的小球以v0=10m/s的速度水平向左抛出，最终落入沙箱中. 已知A与B的摩擦系数为μ=0.1.小球与沙箱的作用时间极短且忽略弹簧的长度. g=10m/s2

求：（1）小球落入沙箱前的速度大小.

（2）小球开始下落时与小车右端的水平距离.

（3）小车前进过程中，弹簧具有的最大弹性势能.

23．如图所示，一固定在地面上的金属轨道ABC，其中AB长s1＝1 m，BC与水平面间的夹角为α＝37°，一小物块放在A处，小物块与轨道间的动摩擦因数均为μ＝0.25，现在给小物块一个水平向左的初速度v0＝3 m/s.小物块经过B处时无机械能损失(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：

(1)小物块第一次到达B处的速度大小；

(2)小物块在BC段向上运动时的加速度大小；

(3)若小物块刚好能滑到C处，求BC的长度s2.

参考答案

1．C

2．C

3．A

4．D

5．C

6．D

7．C

8．D

9．A

10．C

11．A

12．A

13．D

14．D

15．D

16．煤炭、石油、天然气    太阳能、风能、地热能、海洋能、核能、氢能   

17．2.5    40   

18．-1.5J    -10.5J    -9J    8J   

19．    86        相同   

20．(1)0.8v0(2)mv02

21．（1）；（2）；（3）

22．（1）10m/s（2）15m（3）9J

23．(1) 2 m/s；　(2) 8 m/s2　；(3) 0.25 m