9　易错强化练(二)　能的转化和守恒-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

易错强化练(二)　能的转化和守恒 练易错 易错点1| 不能正确理解机械能守恒的条件 [防范要诀] (1)从能量特点看，系统内部只发生动能和势能的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，系统的机械能守恒。 (2)从做功角度来看，只有重力做功或系统内弹力做功，系统的机械能守恒。 [对点集训] 1．(多选)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是(　　) A. 只受重力或弹力作用时，机械能守恒 B. 除重力或弹力外有其他作用力时，只要合外力为零，机械能就守恒 C. 除重力或弹力外有其他作用力时，只要其他力的合力的功为零，机械能就守恒 D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后其机械能守恒 AC　系统只受重力或弹力作用时，没有其他力做功，机械能一定守恒，A正确；合外力为零，则合外力做的功不一定为零，同时势能不一定不变，故机械能可能变化，B错误；除重力与弹力外，其他力做的总功为零，相当于只有重力或弹力做功，机械能一定守恒，C正确；爆炸瞬间炸药的化学能转化为炮弹的动能，炮弹动能增加，机械能增加，D错误。 2.(多选)如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　) A. 物体的重力势能减少，动能增加 B. 斜面的机械能不变 C. 斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功 D. 物体和斜面组成的系统机械能守恒 AD　在下滑过程中，物体对斜面的作用力垂直于斜面，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体克服斜面对物体的弹力做功，机械能减少，动能增加，重力势能减少，选项A正确，B错误；物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90°，所以斜面对物体的弹力对物体做负功，选项C错误；对物体与斜面组成的系统，仅有动能和重力势能之间的转化，因此系统机械能守恒，选项D正确。 易错点2| 不能正确列出能量守恒的表达式 [防范要诀] (1)能量守恒的表达式之一：E初＝E末，表示初、末状态的能量不变。 (2)能量守恒的表达式之二：ΔE减＝ΔE增，表示某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 [对点集训] 3.如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m。在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，先拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为(　　) A. mgh　　　　 B. mgh C. mgh D. mgh A　去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能。如图所示，最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的重力势能，则Q＝mg·h＝mgh，故A正确。 易错点3| 不能正确理解功和能的关系 [防范要诀] (1)功与能的关系：由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系。 (2)几种常见的功和能的关系： ①重力的功等于重力势能的减少量W重＝－ΔEp； ②弹力的功等于弹性势能的减少量W弹＝－ΔEp； ③非重力和弹力的功等于机械能的增加量W非＝ΔE。 [对点集训] 4．一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在此过程中，拉力F所做的功的大小(绝对值)为A，斜面对滑块作用所做的功的大小(绝对值)为B，重力做功的大小(绝对值)为C，空气阻力做功的大小(绝对值)为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于______，滑块的重力势能的改变等于________；滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于________。 解析：根据功能关系，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力、斜面对滑块的作用力(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功)。因此ΔEk＝A－B＋C－D；重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp＝－C；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE＝A－B－D。 答案：A－B＋C－D　－C　A－B－D 5．如图所示，轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为(　　) A. (mg－F阻)(H－L＋x) B. mg(H－L＋x)－F阻(H－L) C. (mg－F阻)(H－L) D. mg(L－x)－F阻(H－L＋x) A　设小球克服弹力做功为W弹，则对小球应用动能定理得(mg－F阻)(H－L＋x)－W弹＝