高中物理人教06讲 功与能量守恒定律专题强化训练解析版.docx

06讲 功与能量守恒专题强化训练
1.（2021·浙江省普陀中学高一阶段练****质量为m的跳水运动员，从高出水面h的跳台上以某速度斜向上跳起，跳起高度离跳台为H，最后以速度v进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功为（　　）
A．mgH B．Mgh C． D．
【答案】C
【详解】A．从起跳到最高点，根据动能定理得解得
A错误；
BCD．从起跳到入水，根据动能定理得解得
C正确，BD错误。
故选C。
2.（2022·辽宁·北镇市满族高级中学高三阶段练****如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，从M点以恒定功率启动，经过15s到达N点，此时速度，此后以恒定速率运动到P点，小车从P点到Q点克服摩擦力做功2000J，在未到达Q点之前关闭发动机，最终恰好停在Q点。已知小车总质量为20kg，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　）
A．从M到N，小车做匀加速直线运动，加速度大小为
B．从M到N，小车受到的摩擦力大小为175N
C．从P到Q，小车重力势能增加
D．从P到Q，小车发动机做功
【答案】BD
【详解】A．从M到N，小车所受摩擦力大小不变，功率恒定，随速度增加，牵引力减小，小车所受合外力减小，不是做匀加速运动，故A错误；
B．从M到N，由能量守恒定律可得解得
故B正确；
C．从P到Q，小车重力势能增加
故C错误；
D．从P到Q，由动能定理可得解得小车发动机做功
故D正确。
故选BD。
3．（2020·全国·高一课时练****质量为m的跳水运动员，从离水面高为h的跳台上以速度斜向上跳起，跳起后离跳台的最大高度为H，最后以速度进入水中，若不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功为（　　）
A． B． C． D．
【答案】AD
【详解】运动员起跳时所做的功等于运动员的初动能，即
对运动员从起跳到入水的过程中，根据动能定理有
解得
故AD正确，BC错误。
故选AD。
4.（2022·全国·高三课时练****如图所示，有一边长为l的正方形导线框，质量为m，由高h处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区域后，线框开始做减速运动，直到其上边cd刚穿出磁场时，速度减小为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是l，则下列结论正确的是（    ）
A．线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动
B．线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下
C．线框进入磁场时的加速度大于穿出磁场时的加速度
D．线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
【答案】CD
【详解】ABC.线框穿过匀强磁场的过程中，受到重力和安培力作用，设ab边刚进入磁场时的速度为v1，则，所以电路中的电流安培力
由此可知，安培力与速度有关，由牛顿第二定律知
故线框在穿过磁场的过程中加速度随v的减小而减小，随着v的减小，安培力逐渐减小，但必有，所以加速度不可能向下，故C正确AB错误；
D.线框从释放至穿过磁场的过程中，设产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律得
联立解得
故D正确。
故选CD。
5.（2022·河南·三模）如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向
B．线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为
C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为
D．线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l）
【答案】BC
【详解】A．由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误；
B．线框匀速穿出磁场，则安培力与重力等大反向，即解得
故B正确；
C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为
故C正确；
D．线框离开磁场时具有一定的速度，即线框的重力势能并没有全部转化为焦耳热，故D错误。
故选BC。
6.（2021·全国·高二期末）如图所示，在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则(  )
A．线圈恰好在完全离开磁场时停下
B．线圈在未完全离开磁场时即已停下
C．线圈在磁场中某个位置停下
D．线圈能通过场区不会停下
【答案】D
【详解】线圈出磁场时的速度小于进磁场时的速度，安培力，知出磁场