高中物理闭合电路中的能量转化试题

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求：

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．重力加速度g＝10 m/s². 则

A．物体的质量m＝0.5 kg

B．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2 J

C．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4

D．前2 s内推力F做功的平均功率＝1 W

如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m₁的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用材料相同，质量为m₂的滑块（m₂＞m₁）压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是（     ）

A．两物块到达B点时速度相同

B．两滑块沿斜面上升的最大高度相同

C．两滑块上升到最高点的过程中克服重力做功不相同

D．两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同

如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个质量m=0.5kg的物块，处于静止状态．以物块所在处为原点，竖直向下为正方向建立x轴，重力加速度g=10m/s²．现对物块施加竖直向下的拉力F，F随x变化的情况如图乙所示．若物块运动至x=0.4m处时速度为零，则物块在下移0.4m的过程中，弹簧的弹性势能的增加量为（ ）

A．5.5J

B．3.5J

C．2.0J

D．1.5J

水平地面上放一重4 N的足球，一个小孩用10 N的力踢球，使球向前滚动了2 m。关于小孩对球做功的说法中，正确的是（    ）

A．小孩对球所做的功为20 J

B．小孩对球所做的功为8 J

C．小孩对球所做的功为28 J

D．题中条件不足，无法计算出小孩对球做多少功

在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的。若物体的几何线度为L，当L改变时，其它因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的。在上例中，物体的表面积S=L，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.5² = 2.25倍。以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2 mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m。可假设其体内能用来跳高的能量（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近：（     ）

A．0.3 m

B．3 m

C．30 m

D．300 m

如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连，现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆下降到B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹性势能相等。关于小球从A运动到B的过程，下列说法正确的是 （  ）

A 从A到B的过程中，小球动能的变化量与重力做的功相等
B 弹簧弹力对小球先做正功再做负功
C 加速度等于重力加速度g的位置只有一个
D 弹簧弹力的功率为零的位置有三个

如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后静止释放（小球和弹簧不黏连），小球刚好能沿DEN轨道滑下，求：

（1）小球刚好能通过D点时速度的大小。
（2）小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小
（3）压缩的弹簧所具有的弹性势能

如图甲，倾角为θ的光滑斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B点，在A点放一质量m=2kg的小物块，小物块自由释放，在开始运动的一段时间内v﹣t图如图乙所示，小物块在0.4s时运动到B点，在0.9s时到达C点，BC的距离为1.2m（g取10m/s²）．由图知（）

A．斜面倾角

B．C点处弹簧的弹性势能为16J

C．物块从B运动到C的过程中机械能守恒

D．物块从C回到A的过程中，加速度先减小后增大，再保持不变

如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为6m/s²，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是 (  )

A．物块的机械能一定增加

B．物块的机械能一定减小

C．物块的机械能可能不变

D．客服摩擦力做的功小于拉力F做的功

如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速度v₀沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知离开弹簧后C的速度恰好为v₀．求弹簧释放的势能．

如图所示，下列过程中人对物体做了功的是：

A．小华用力推石头，但没有推动

B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中

C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中

D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中

如图所示为皮带传送装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角为，A、B两端相距L。将质量为m的小物体轻放到传送带的A端，物体沿AB方向从A端一直加速运动到B端，物体与传达带间的滑动摩擦力大小为f。传送带顺时针运转，皮带传送速度v保持不变，物体从A到达B所用的时间为t．小物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量为Q，电动机因运送小物体多做的功为W。下列关系式中一定成立的是（    ）

A．
B．
C．
D．

如图所示为通过弹射器研究轻弹簧的弹性势能的实验装置。半径为R的光滑3/4圆形轨道竖直固定于光滑水平面上并与水平地面相切于B点，弹射器固定于A处。某次实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最高点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面。忽略空气阻力，取重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A．小球从D处下落至水平面的时间小于

B．小球运动至最低点B时对轨道压力为5mg

C．小球落至水平面时的动能为2mgR

D．释放小球前弹射器的弹性势能为

下列关于能量的说法中正确的是（    ）

A．能量的概念是牛顿最早提出来的

B．能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变

C．牛顿的斜面理想实验体现出能量是守恒的

D．以上说法均不正确