高中物理 浙江专用 必修二　机械能守恒定律及其应用（第二期）Word版含解析

高中物理 浙江专用 必修二 机械能守恒定律及其应用（第二期） 1.(2017浙江11月选考,13,3分)如图所示是具有登高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置。此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3 m3/min,水离开炮口时的速率为20 m/s,则用于(g取10 m/s2)(　　) A.水炮工作的发动机输出功率约为1×104 W B.水炮工作的发动机输出功率约为4×104 W C.水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 W D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W 答案　B　抬升登高平台克服重力做功的功率P=m总ght=400×10×605×60 W=800 W,因伸缩臂有一定的质量,所以伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率大于800 W,选项D错误。在一秒钟内,喷出去水的质量为m=ρV=103×360 kg=50 kg,喷出去水的重力势能为WG=mgh=50×10×60 J= 3×104 J,水的动能为12mv2=1×104 J,所以1秒钟内水增加的能量为4×104 J,所以水炮工作的发动机输出功率为4×104 W,选项B正确,A、C错误。 2.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。设上升和下降过程中空气阻力大小恒为F。下列说法正确的是(　　) A.小球上升的过程中动能减少了mgH B.小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FH C.小球上升的过程中重力势能增加了mgH D.小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH 答案　C　上升过程由动能定理可得-(mg+F)H=ΔEk,所以上升过程动能减少了mgH+FH,A错;小球上升过程中重力势能增加了mgH,C对;小球上升和下降的整个过程中由动能定理得-FH-FH=ΔEk,即动能减少了2FH,D错;机械能变化量是由除重力和系统内弹力以外的其他力做的功决定的,所以小球上升和下降的整个过程中机械能减少了2FH,B错。 3.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　) A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒 B.乙图中物体匀速运动,机械能守恒 C.丙图中小球做匀速圆周运动,机械能守恒 D.丁图中,轻弹簧将A、B两小车弹开,两小车组成的系统机械能守恒 答案　C　题甲图中,不论是匀速还是加速,由于推力对火箭做功,火箭的机械能不守恒,是增加的,故A错误。物体匀速运动上升,动能不变,重力势能增加,则机械能必定增加,故B错误。小球在做圆锥摆的过程中,细线的拉力不做功,机械能守恒,故C正确。轻弹簧将A、B两小车弹开,弹簧的弹力对两小车做功,则两车组成的系统机械能不守恒,但两小车和弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。 4.质量为m的物体由静止开始下落,由于空气阻力影响,物体下落的加速度为45g,在物体下落高度为h的过程中,下列说法正确的是(　　) A.物体的动能增加了45mgh B.物体的机械能减少了45mgh C.物体克服阻力所做的功为45mgh D.物体的重力势能减少了45mgh 答案　A　下落阶段,物体受重力和空气阻力,由动能定理,可得mgh-Ffh=ΔEk,Ff=mg-45mg=15mg,可求ΔEk=45mgh,选项A正确;机械能的减少量等于克服阻力所做的功,Wf=Ffh=15mgh,选项B、C错误;重力势能的减少量等于重力做的功,ΔEp=mgh,选项D错误。 5.如图所示,一张薄纸板放在光滑水平面上,其右端放有小木块,小木块与薄纸板的接触面粗糙,原来系统静止。现用水平恒力F向右拉薄纸板,小木块在薄纸板上发生相对滑动,直到从薄纸板上掉下来。上述过程中有关功和能的说法正确的是(　　) A.拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加量 B.摩擦力对小木块做的功一定等于系统中由摩擦产生的热量 C.离开薄纸板前小木块可能先做加速运动,后做匀速运动 D.小木块动能的增加量可能小于系统中由摩擦产生的热量 答案　D　由功能关系,拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加量与系统产生的内能之和,选项A错误;摩擦力对小木块做的功等 ... ...