能量的转化与守恒
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中.第1~3题只有一项符合题目要求;第4~5题有多项符合题目要求)
1.(2017开福名校质检)下列说法中不正确的是( )
A.电动机是把其他形式的能转化为电能的装置
B.发电机是把其他形式的能转化为电能的装置
C.电容器是储存电荷的装置
D.白炽灯是利用电流的热效应工作的
【答案】A
【解析】电动机是把电能转化为其他形式的能的装置,故A错误.发电机是把其他形式的能如机械能转化为电能的装置,故B正确.电容器能容纳电荷,故C正确.白炽灯通电后发热发光,是利用电流的热效应工作的,故D正确.本题选错误的,故选A.
2.(2017大庆一模)如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点,现使小球以初速度v0=沿环上滑,小环运动到环的最高点时与环恰无作用力,则小球从最低点运动到最高点的过程中( )
A.小球机械能守恒
B.小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C.小球在最高点时,速度是2
D.小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR
【答案】D
【解析】小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则mg=m,解得v=,从最低点到最高点,由动能定理得,-mg×2R-W克=mv2-mv,解得W克=mgR,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A、C错误,D正确.在最低点,根据向心力公式得,N-mg=m,解得N=7mg,故B错误.故选D.
3.如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则( )
A.物块机械能守恒
B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块机械能减少mg(H+h)
D.物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(H+h)
【答案】D
【解析】因在下落过程中,空气阻力做负功,所以物块和系统的机械能都不守恒,A、B错;由题意得mg-Ff=ma=,得到Ff=,在由A运动到C的过程中,空气阻力做功为W=Ff(H+h)=,即物块和弹簧组成的系统机械能减少,D对;物块机械能的减少量就是其重力势能的减少量,且为mg(H+h),C错.
4.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点的速度为v,与A点的竖直高度差为h,则( )
A.由A至B重力做功为mgh
B.由A至B重力势能减少mv2
C.由A至B小球克服弹力做功为mgh
D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-mv2
【答案】AD