高中物理闭合电路中的能量转化试题

(16分)如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切．质量为m的带正电小球B静止在水平上，质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用．带电小球均可视为质点．已知A、B两球始终没有接触．重力加速度为g．求：

（1）A球刚进入水平轨道的速度大小；
（2）A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能；
（3）A、B两球最终的速度、大小．

如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转。现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端。则下列说法中正确的是（  ）

A．第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功

B．第一阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量

C．第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量

D．第一阶段摩擦力与物体和传送带间的相对位移的乘积在数值上等于系统产生的内能

如图（a）所示，斜面倾角为37⁰，一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行．在斜面上由静止释放一正方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行．取斜面底边重力势能为零，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段．已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=l0m/s²．求：

（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率；

如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中，下列说法错误的是（  ）

A．物块a重力势能减少mgh

B．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加

C．摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和

D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住C，使细线恰好伸直但没有拉力，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为M（），细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，当A恰好要离开地面时，B获得最大速度（B未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g）。求：

（1）释放物体C之前弹簧的压缩量；
（2）物体B的最大速度；
（3）若C与斜面的动摩擦因数为，从释放物体C开始到物体A恰好要离开地面时，细线对物体C所做的功。

人用脚将足球踢出去时，人体内一部分         能转化为足球的        能，此时能的转化是通过              过程来实现的。

如图所示，一木板静止在光滑水平面上，一木块从小车左端开始以速度v沿木板表面滑动。若将木板固定住，滑到木板右端木块克服摩擦力做的功为W₁，产生的热量为Q_1，运动时间为t₁；若木板不固定，滑到木板右端木块克服摩擦阻力做的功为W₂，产生的热量为Q_2，运动时间为t₂则 （    ）

A．W1=W2，Q1=Q2 ,t1=t2

B．W1>W2,Q1 >Q2, t1>t2

C．W1<W2,Q1<Q2, t1<t2

D．W1<W2,Q1=Q2, t1<t2

如图所示，质量为M=384g的木块放在光滑的水平面上，质量为m =20g的子弹以速度v₀沿水平方向射中木块,并最终停留在木块中与木块一起以速度v运动。当子弹进入木块的深度为d=0.1m时两者相对静止，这时木块前进的距离为X=0.4m，若木块对子弹的摩擦阻力大小为F_f = 48N视为恒力，试求：

木块对子弹做的功W₁和子弹对木块做的功W₂
子弹与木块的最终速度v和子弹的初速度v₀。

如右图所示，可视为质点的物块A放在物体B上，物体B的斜面为弧面，A、B之间有摩擦，水平地面光滑，现将物块A从物块B的顶端由静止释放，在滑到物体B的底端前，下列说法正确的是 （   ）

A．若物体B固定，则物块A减少的重力势能等于它的动能和系统增加的内能之和
B．若物体B不固定，则物块A减少的机械能等于物体B增加的机械能
C．物体B在固定与不固定的两种情况下，系统重力势能的减少量相等
D．物体B在固定与不固定的两种情况下，系统的机械能都守恒

如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力的大小为f。经过时间t，小车运动的位移为s，物块刚好滑到小车的最右端。物块可以看成质点，则（   ）

A．物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零；

B．整个过程物块和小车增加的机械能为F（s+l）；

C．整个过程物块和小车间摩擦生热为fl；

D．小车的末动能为fs。

图示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（     ）

A．m =" M"

B．m = 2M

C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度小于下滑的加速度

D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

下列说法中正确的是：
　　   

A．能就是功，功就是能；

B．做功越多，物体的能就越大。

C．能量转化的多少可以用功来量度；

D．外力对物体不做功，这个物体就没有能量；

两个质量不相等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧斜坡的顶端由静止开始滑向底部，如图所示，则下面说法正确的是     (        )

A．下滑过程中重力所做的功相等

B．它们到达底部时动能相等

C．它们到达底部时速率相等

D．它们的机械能都相等

关于小孩荡秋千，以下说法正确的是：

A．质量越大的孩子荡秋千时摆动的频率越大

B．秋千到达最低点时，孩子会有失重的感觉

C．拉绳被磨损了的秋千，每当摆到最高点时拉绳最容易断裂

D．要想越荡越高，应该在摆到最高点时站立起来，提高重心增加势能

游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则

A．下滑过程中支持力对小朋友做功

B．下滑过程中小朋友的重力势能增加

C．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友不做功