能量守恒定律 知识点题库

关于重力势能,下列说法中正确的是(     )

A . 某个物体处子某个位置,重力势能的大小是惟一确定的 B . 重力势能为零的物体,不可能对别的物体做功 C . 物体做匀速直线运动时,其重力势能一定不变 D . 只要重力做功,物体的重力势能一定变化
如图所示,B物体的质量是A物体质量的 ,在不计摩擦阻力的情况下,A物体自H高处由静止开始下落.以地面为参考平面,当物体A的动能与其势能相等时,物体距地面的高度是(  )

A . B .   C .   D .  
物块A质量为m , 置于光滑水平地面上,其上表面固定一根轻弹簧,弹簧原长为 ,劲度系数为k , 如图所示.现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L , 使物块A离开地面,若以地面为势能零点,则这时物块A具有的重力势能为(  )

A .   B .   C .   D .  
如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中,P点的位移为H , 则物体重力势能的增加量为(  )

A . mgH B .    C .   D .  

如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里.一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动.当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平成45°角,设P与M的高度差H为1.6m.求:

  1. (1) A沿壁下滑时克服摩擦力做的功.

  2. (2) P与M的水平距离s是多少?

如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B﹣t图象,时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,求:

  1. (1) 线框进入磁场时匀速运动的速度v;

  2. (2) ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;

  3. (3) 线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热.

如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;

  2. (2) 被压缩弹簧的最大弹性势能;

  3. (3) 滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.

水平传送带匀速运动,速度大小v,现将一小工件轻轻放在传送带上,它将在传送带上滑动一小段距离后,速度才达到v,而与传送带相对静止,设小工件质量为m,它与传送带间的动摩擦因数为μ,在m与皮带相对运动的过程中(   )

A . 工件是变加速运动 B . 滑动摩擦力对工件做功 mv2 C . 工件相对传送带的位移大小为 D . 工件与传送带因摩擦而产生的内能为 mv2
在如图所示的光滑水平面上,小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱,木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动,运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹回来后被小明接住.已知木箱的质量为30kg,人与车的质量为50kg.求:

  1. (1) 推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小;

  2. (2) 小明接住木箱后三者一起运动,在接木箱过程中系统损失的能量.

如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是(  )

A . 上述过程中,F做功等于滑块和木板动能的增量 B . 其他条件不变的情况下,M越大,s越小 C . 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长 D . 其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多
如图,长为L的粗糙长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块.现缓慢抬高A端,使木板以左端为轴转动.当木板转到与水平面的夹角为α时,小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A . 整个过程木板对物块做功大于物块机械能的增量 B . 整个过程支持力对物块做功为零 C . 整个过程木板对物块做功为零 D . 整个过程支持力对物块做功为mgLsinα
关于能源和能量,下列说法正确的有(   )
A . 自然界的能量是守恒的,所以地球上的能源永不枯竭 B . 能源的利用过程中有能量耗散,所以自然界的能是不守恒的 C . 电磁波的传播过程也是能量传播的过程 D . 电动机是将电能转化为机械能的装置
对以下两位同学的结论做出评价,并分析说明理由。

  1. (1) 如图(1)所示,足够长平行光滑轨道放置在水平面上,处于磁感应强度为B的匀强磁场中。左侧接额定功率为P的灯泡。一质量为m、电阻为r的金属棒静置于导轨上,导轨电阻不计。现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒,最终灯泡刚好正常发光,说明整个运动过程中导体棒的速度变化和能量转换关系。

    甲同学:①由于恒力F作用,导体棒先做匀加速运动,后做匀速运动;

    ②F做功转换为灯的电能。

  2. (2) 如图(2)所示,两端封闭的竖直玻璃管用水银柱隔开空气柱A和B,初始温度相同,若使A、B同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?稳定后A、B压强变化量大小关系如何?

    乙同学:①设两段空气柱体积不变,由查理定律推出Δp=  p,当T、ΔT相同时,由pB>pA , 得ΔpB>ΔpA , 所以水银柱向上移动;

    ②升温前后B的压强变化量比A大。

能源问题关乎国家建设和社会发展,下列关于能量和能源的说法中正确的是
A . 人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源,创造了新的能量(   ) B . 自然界的能量是守恒的,我们没有必要节约能源 C . 在利用能源的过程中,能量在数量上逐渐减少 D . 能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性
如图所示,质量为M的L形物体静止在光滑的水平面上,物体的AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC是水平面,将质量为m的小滑块从A点静止释放沿圆弧面滑下并最终停止在L形物体的水平面BC之间的D点,则(   )

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A . 滑块从A滑到B,物体与滑块组成的系统动量守恒,机械能也守恒 B . 滑块从A滑到B,物体与滑块组成的系统水平方向动量守恒,能量守恒 C . 滑块从B到D,物体与滑块组成的系统动量守恒,机械能不守恒 D . 滑块滑到D时,物体的速度为零
如图(a)所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为 ,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上. (图中虚线)之下的直轨道 长度均为 且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成 斜面,在左边轨道 以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为 的匀强磁场,在右边轨道 以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场 ,其它区域无磁场. 间连接有阻值为 的定值电阻与电压传感器( 为传感器的两条接线).另有长度均为 的两根金属棒甲和乙,它们与 之下的轨道间的动摩擦因数均为 .甲的质量为 、电阻为 ;乙的质量为 、电阻为 .金属电阻不计.先后进行以下两种操作:

操作Ⅰ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端 过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示的电压--时间关系图像 图如图(b)所示(图中 已知);

操作Ⅱ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放.多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面.(

  1. (1) 试求操作Ⅰ中甲到 的速度大小;
  2. (2) 试求操作Ⅰ全过程定值电阻上产生的热量 和通过磁场区域的时间
  3. (3) 试求右边轨道 以下的区域匀强磁场 的方向和大小.
如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1 m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h,并作出滑块的动能Ek与离地面高度h的关系图像,其中高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10 m/s2 , 由图像可知(   )

A . 小滑块的质量为0.2 kg B . 刚释放时弹簧的弹性势能为0.32 J C . 弹簧的劲度系数为250 N/m D . 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38 J
光滑水平面上放着一异形物块b,其曲面是四分之一圆弧,在它的最低点静止地放着一个小球c,如图所示。滑块a以初速度v0水平向左运动,与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m,小球c不能从物块b的上端离开,在它们相互作用与运动的全过程中(   )

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A . a、b、c组成的系统动量守恒 B . a、b、c组成的系统机械能不守恒 C . 小球c在曲面上,上升的最大高度为 D . 小球c在曲面上上升的最大高度为
如图所示,长为L的轻弹簧AB两端等高地固定在竖直墙面上,弹簧刚好处于原长,现在其中点O挂上一个质量为m的物体P后,物体向下运动,当它运动到最低点时,弹簧与竖直方向的夹角θ,若取初始位置为零重力势能面,重力加速度为g,则下列说法中正确的是(   )

A . 物体向下运动的过程中,加速度先增大,后减小 B . 物体在最低点时,AO部分弹簧对物体的拉力大小为 C . 物体在最低点时,弹簧的弹性势能为 D . 若换用劲度系数较小的弹簧,则弹簧的最大弹性势能增大
利用电磁阻尼原理设计的电磁阻尼减震器,如图甲所示。现将电磁阻尼减震器简化为如图乙所示的情形。每个矩形线圈匝数为匝,边长为边长为 , 阻值为。由个相同线圈紧靠组成的滑动杆总质量为 , 在光滑水平面上以速度向右进入磁感应强度为 , 方向竖直向下的匀强磁场中。滑动杆在磁场作用下减速。

  1. (1) 求滑动杆刚进入磁场减速瞬间滑动杆的加速度;
  2. (2) 当第二个线圈恰好完全进入磁场时(还未停止),求此时滑动杆的速度大小及从开始进入磁场到此时矩形线圈产生的焦耳热;
  3. (3) 请通过计算说明为什么矩形线圈是由较小边长的小线圈排列组合而成,而不是采用同种规格导线绕成相同匝数的一整个矩形线圈(长为 , 宽为)。