正确率60.0%下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是()
D
A.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能减少,必然有其他物体的能增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器$${{−}{−}}$$永动机是不可能制成的
D.石子从空中落下,最后静止在地面上,说明能量消失了
2、['动能的定义及表达式', '反冲与爆炸', '能量守恒定律']正确率40.0%斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前$${、}$$后两块的水平速度(相对地面)大小相等$${、}$$方向相反。则以下说法中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西
B.爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同
C.爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度
D.爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能
3、['平均功率与瞬时功率', '应用动能定理求变力做的功', '功的定义、计算式和物理意义', '能量守恒定律']正确率40.0%用长为$${{l}{、}}$$不可伸长的细线把质量为$${{m}}$$的小球悬挂于$${{0}}$$点,将小球拉至悬线偏离竖直方向$${{α}}$$角后放手,运动$${{t}}$$时间后停在最低点.则在时间$${{t}}$$内$${{(}{)}}$$
A
A.小球重力做功为$$m g l ( 1-\operatorname{c o s} \alpha)$$
B.空气阻力做功为$$- m g l \operatorname{c o s} \alpha$$
C.小球所受合力做功为$$m g l \operatorname{s i n} \alpha$$
D.绳拉力做功的功率为$$\frac{m g l ( 1-\operatorname{c o s} \alpha)} {t}$$
4、['用动量守恒定律分析弹簧类问题', '能量守恒定律']正确率0.0%如图所示,一端连接轻弹簧的质量为$${{m}}$$
C
A.任意时刻$${{A}{、}{B}}$$和弹簧组成的系统总动量都为$${{m}{{v}_{0}}}$$
B.弹簧压缩到最短时,$${{A}{、}{B}}$$两物体的速度相等
C.弹簧的最大弹性势能为$${\frac{1} {8}} m v_{0}^{2}$$
D.弹簧压缩到最短时,$${{A}{、}{B}}$$和弹簧组成的系统总动能最小
5、['平均速率、平均速度与瞬时速度', 'v-t图像斜率意义,及v-t图像求加速度', 'v-t图像面积意义,及v-t图像求位移', '从运动情况确定受力', '超重与失重问题', '能量守恒定律']正确率40.0%$${{2}{0}{1}{6}}$$年$${{9}}$$月$${{4}}$$日至$${{5}}$$日,$${{G}{{2}{0}}}$$峰会在杭州召开,如图甲所示,杭州之门是杭州标志性建筑。假设杭州之门内有一部电梯某次向上运送乘客的速度$${{—}}$$时间图像如图乙所示,重力加速度$${{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$,下列判断正确的是()
C
A.$${{0}{∼}{4}{s}}$$内乘客处于失重状态
B.$$1 0 \sim1 6 s$$内乘客只受重力作用
C.$${{0}{∼}{4}{s}}$$内与$$1 0 \sim1 6 s$$内乘客的平均速度相同
D.$${{4}{∼}{{1}{0}}{s}}$$内乘客的机械能守恒
6、['动量与能量的其他综合应用', '用动量守恒定律分析弹簧类问题', '能量守恒定律']正确率40.0%质量为$${{m}}$$的物块甲以$${{3}{m}{/}{s}}$$的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为$${{m}}$$的物块乙以$${{4}{m}{/}{s}}$$的速度与甲相向运动,如图所示.则$${{(}{)}}$$
D
A.甲$${、}$$乙两物块在弹簧压缩过程中,由于受到弹力作用,故系统动量不守恒
B.当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C.甲物块的速率可能达到$${{5}{m}{/}{s}}$$
D.当甲物块的速率为$${{1}{m}{/}{s}}$$时,乙物块的速率可能为$${{2}{m}{/}{s}}$$,也可能为$${{0}}$$
7、['碰撞', '能量守恒定律']正确率60.0%质量相等的$${{A}{、}{B}}$$两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,$${{A}}$$球的动量$$p_{A}=9 \mathrm{k g \cdot m / s}, ~ B$$球的动量$$p_{B}=3 \mathrm{k g \cdot m / s}.$$当$${{A}}$$追上$${{B}}$$时发生碰撞,则碰后$${{A}{、}{B}}$$两球的动量可能值是()
A
A.$${{p}_{A}{^{′}{=}}{6}}$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}, ~ ~ {p_{B}}^{\prime}=6$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}$$
B.$${{p}_{A}{^{′}{=}}{8}}$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}, ~ {p_{B}}^{\prime}=4$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}$$
C.$${{p}_{A}{^{′}{=}{−}}{2}}$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}, ~ ~ p_{B}^{~ \prime}=1 4$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}$$
D.$${{p}_{A}{^{′}{=}{−}}{4}}$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}, ~ ~ p_{B}^{~'}=1 7$$$$\mathrm{k g \cdot m / s}$$
8、['用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '应用动能定理求变力做的功', '摩擦力做功', '能量守恒定律']正确率40.0%如图所示,一倾角$${{α}{=}{{3}{0}^{∘}}}$$
D
A.滑块上滑过程中克服摩擦力做功为$${\frac{1} {2}} m g h$$
B.滑块上滑到$${{Q}}$$点后会沿斜面下滑
C.弹簧压缩至位置$${{P}}$$点时具有的弹性势能为$${{3}{m}{g}{h}}$$
D.如果在$${{Q}}$$点给滑块一个沿斜面向下的初速度$${{2}{\sqrt {{g}{h}}}}$$,滑块会将弹簧压缩到初始状态
9、['能量守恒定律']正确率80.0%当我们用电饭锅给水加热时,电能主要转化为水的$${{(}{)}}$$
C
A.光能
B.动能
C.内能
D.重力势能
10、['闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析', '交变电流的产生及其变化规律', '平均值、有效值', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用', '能量守恒定律', '瞬时值、峰值']正确率40.0%如图所示,有一矩形线圈面积为$${{S}}$$,匝数为$${{N}}$$,总电阻为$${{r}}$$,外电阻为$${{R}}$$,接触电阻不计线圈绕垂直于磁感线的轴$${{O}{O}{^{′}}}$$
D
A.当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流为零
B.电流有效值$$I=\frac{\sqrt{2} N B S w} {R+r}$$
C.电动势的最大值为$$\sqrt{2} N B S w$$
D.外力做功的平均功率$$P={\frac{N^{2} B^{2} S^{2} w^{2}} {2 \left( R+r \right)}}$$
1. 选项D错误。根据能量守恒定律,能量不会消失,只会从一种形式转化为另一种形式。石子从空中落下,最后静止在地面上,其动能转化为内能(如地面和空气的热能),而不是能量消失。
2. 选项C正确。爆炸前后动量守恒,设爆竹爆炸前速度为$$v$$,爆炸后三块速度分别为$$v_1$$、$$v_2$$、$$v_3$$。由动量守恒:$$m v = \frac{m}{3} v_1 - \frac{m}{3} v_3 + \frac{m}{3} v_2$$。由于$$v_1 = -v_3$$,化简得$$v_2 = 3v$$,因此中间那块的速度大于爆炸前爆竹的速度。
3. 选项A正确。小球从初始位置到最低点,重力做功为$$m g l (1 - \cos \alpha)$$,这是重力势能的减少量。其他选项分析:B选项错误,空气阻力做功需通过能量守恒计算;C选项错误,合力做功为动能变化量;D选项错误,拉力功率为重力做功与时间的比值。
4. 选项B和D正确。弹簧压缩到最短时,$$A$$和$$B$$速度相等,此时系统总动能最小,弹性势能最大。由动量守恒和能量守恒可求出最大弹性势能为$$\frac{1}{8} m v_0^2$$。
5. 选项C正确。$$0 \sim 4s$$内乘客加速上升,处于超重状态;$$10 \sim 16s$$内乘客减速上升,受重力和支持力作用;$$0 \sim 4s$$和$$10 \sim 16s$$内速度变化对称,平均速度相同;$$4 \sim 10s$$内乘客匀速上升,机械能增加。
6. 选项D正确。系统动量守恒,当甲速率为$$1m/s$$时,乙速率可能为$$2m/s$$(弹性碰撞)或$$0$$(完全非弹性碰撞)。其他选项分析:A错误,系统动量守恒;B错误,最近时两物块速度相同;C错误,甲速率不可能超过$$5m/s$$。
7. 选项A和C正确。碰撞需满足动量守恒和能量不增加条件。A选项动量守恒且动能不增加;C选项动量守恒且总动能为$$\frac{85}{m}$$,小于初始总动能$$\frac{45}{m}$$;B选项动量守恒但动能增加;D选项动量不守恒。
8. 选项A和C正确。由能量守恒,滑块上滑克服摩擦力做功为$$\frac{1}{2} m g h$$;弹簧弹性势能为$$3 m g h$$。B选项错误,滑块可能静止在$$Q$$点;D选项错误,初速度$$2 \sqrt{g h}$$不足以将弹簧压缩到初始状态。
9. 选项C正确。电饭锅加热时,电能主要转化为水的内能(热能)。
10. 选项B和D正确。电流有效值为$$I = \frac{\sqrt{2} N B S \omega}{R + r}$$;外力做功的平均功率为$$P = \frac{N^2 B^2 S^2 \omega^2}{2(R + r)}$$。A选项错误,线圈平行时电流最大;C选项错误,电动势最大值为$$N B S \omega$$。