人教版高中物理 必修二 7.10 能量守恒定律及能源 同步练习A卷

7.10 能量守恒定律及能源1.关于能源的利用，下列说法中正确的是 [ ]A ．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B ．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程C ．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D ．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能2.如将小球拉至水平位置，释放小球，在小球达到竖直位置时，小球受重力的瞬时功率的变化情况为（ ）A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小 D 先减小后增大3.的功分别为W 1，W 2，及爱相同时间内小孩拉升的功率P 1,P 2的关系为 （ ）A. W1＞ W 2 ,P 1=P 2 B. W 1 = W 2,P 1=P 2C. W 1＜W 2 , P 1＜P 2D. W 1＜W 2,P 1=P 24.在匀加速运动的车厢里，一个人用力向前推车厢，人相对车厢未移动，下列说法正确的是（ ）A. 人对车不做功B. 人对车做负功C. 推力对车做正功D. 车对人做正功5.将一个质量为m ，变长为a 的匀质正方体翻到，多连续翻滚十次，则推力至少做功（ ）A.0B.mga 25C.mga )12(5-D.mga )12(10-6.人的心脏每跳一次大约输送35108m -⨯的血液，正常血压的平均值为Pa 4105⨯，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为 W 。

7.额定功率为80KW 的汽车在平直的公路上行驶，其最大速度可达到20m/s ，汽车的质量为2t 。

如果从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s 2，求：（1）汽车所受的阻力，（2）这个匀加速过程能维持多长时间？（3）第三秒末汽车的瞬时功率；（4）汽车做匀加速过程中，发动机做的功；8.如图，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车的运动速度始终为v=20m/s ，人和车的总质量为末200kg ，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k 倍，且k=0.1。

人教版必修2《7.10 能量守恒定律与能源》2020年同步练习卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是()A. 任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳B. 空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C. 由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天D. 一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒2.下列所述的情景中，机械能守恒的是()A. 汽车在平直路面上加速行驶B. 小球在空中做自由落体运动C. 降落伞在空中匀速下落D. 木块沿斜面匀速下滑3.如图所示，一长木板固定在水平地面上，长木板与水平面之间的夹角为α=30°，一质量为m的滑块以一定的初速度由长木板的底端冲上长木板，经测量可知，滑块沿长木板向上运动时的加速度大小为g，滑块沿长木板上滑的最高点距离水平地面的高度为h，重力加速度为g。

则滑块上滑的过程中()A. 滑块的机械能减少了mghB. 滑块的重力势能增加了3mghC. 滑块的动能减少了12mgℎ D. 滑块的机械能减少了12mgℎ4.关于能量和能源，下列说法正确的是()A. 自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断增加B. 自然界的能量在转化和转移的过程中，其总量在不断减少C. 由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源D. 能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用能源有限，故必须节约能源5.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运行的周期之比可求得()A. 火星和地球的质量之比B. 火星和太阳的质量之比C. 火星和地球到太阳的距离之比D. 火星和地球表面的重力加速度之比6.如图所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落．不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零．撤去手掌后，下列说法正确的是()A. 刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力等于小球重力B. 小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零C. 弹簧的弹性势能最大时，小球速度为零D. 小球运动到最高点时，弹簧的弹性势能最大7.A、B两物体的质量之比m A：m B=2：l.它们以相同的初动能在水平面上做匀减速运动，直到停止，下列说法正确的()A. 若A、B两物体所受摩擦力相同，则整个过程中两物体克服摩擦力做功之比为2：1B. 若A、B两物体所受摩擦力相同，则两物体运动的时间之比为2：1C. 若A、B两物体与地面的动摩擦因数相同，则整个过程中两物体克服摩擦力做功之比为2：1D. 若A、B两物体与地面的动摩擦因数相同，则两物体运动的位移之比为1：28.如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ、足够长的固定斜面，同时对滑块施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ.已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取出发点为参考点，下列四个图象中能正确描述滑块上滑过程中加速度a、速度v、重力势能E p、机械能E随时间t关系的是()A. B. C. D.二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）9.如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度ℎ=0.1m.斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连，两球从静止开始下滑到光滑水平面上，g取10m/s2.则下列说法中正确的是()A. 下滑的整个过程中A球机械能守恒B. 下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C. 两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/sJD. 系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2310.习总书记反复强调“绿水青山就是金山银山”，请问下述做法能改善空气质量的是()A. 以煤等燃料作为主要生活燃料B. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C. 鼓励私人购买和使用普通汽车D. 用纯电动车汽车代替燃油公交车11.如图所示，人造地球卫星在万有引力作用下，做以地心为焦点的椭圆运动；MPN为椭圆上的三点，P是近地点；卫星在从M经P到达N点的过程中()A. 动能先增大后减小B. 势能先增大后减小C. 加速度先增大后减小D. 受到的向心力先减小后增加12.如图甲所示，在距离水平地面高度为0.8m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量为0.2kg的物块(可看做质点)相接触(不粘连)，平台OA段粗糙且长度等于弹簧原长，其余位置均光滑．物块开始静止于A点，与OA段的动摩擦因数为0.4.现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示．物块向左运动0.2m到达B点，且到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，则()A. 弹簧被压缩过程中外力F做的功为2.5JB. 弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为2.18JC. 整个运动过程中克服摩擦力做功为0.32JD. M、N两点的水平距离为2m13.如图，将小砝码至于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d.现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是()A. 纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为μ(M+m)gB. 要使纸板相对砝码运动，F一定大于2μ(M+m)gC. 若砝码与纸板分离时的速度小于√μgd，砝码不会从桌面上掉下D. 当F=μ(2M+4m)g时，砝码恰好到达桌面边缘14.如图所示，足够长的长木板B在水平地面上向右运动，当长木板速度为v0时，将小物块A(可视为质点)放在B的右端并从此刻开始计时，最终A和B都停了下来，已知A、B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，从开始计时后()A. 若μ2<μ1，A运动的时间等于B运动的时间B. 若μ2>μ1，A运动的时间大于B运动的时间C. 若μ1不变、μ2越大，A获得的最大动能越大D. 若μ1不变、μ2越大，整个运动过程中产生的内能越大三、简答题（本大题共2小题，共6.0分）15.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法是否正确．(1)摆球机械能守恒．()(2)总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能．()(3)能量正在消失．()(4)只有动能和重力势能的相互转化．()16.如图所示，质量为m的木块从A点水平抛出，抛出点离地面高度为h，不计空气阻力，在无风情况下落地点B到抛出点的水平距离为S；当有恒定的水平风力F时，仍以原来初速度抛出，落地.已知重力加速度为g，试求：点C到抛出点的水平距离为3S4(1)无风情况下木块落地时的速度v的大小；(2)水平风力F的大小．四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）17.如图所示是一皮带传输装载机械示意图。

7.10 能量守恒定律及能源1.关于能源的利用，下列说法中正确的是 [ ]A ．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B ．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程C ．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D ．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能2.如将小球拉至水平位置，释放小球，在小球达到竖直位置时，小球受重力的瞬时功率的变化情况为（ ）A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小 D 先减小后增大3.的功分别为W 1，W 2，及爱相同时间内小孩拉升的功率P 1,P 2的关系为 （ ）A. W1＞ W 2 ,P 1=P 2 B. W 1 = W 2,P 1=P 2C. W 1＜W 2 , P 1＜P 2D. W 1＜W 2,P 1=P 24.在匀加速运动的车厢里，一个人用力向前推车厢，人相对车厢未移动，下列说法正确的是（ ）A. 人对车不做功B. 人对车做负功C. 推力对车做正功D. 车对人做正功5.将一个质量为m ，变长为a 的匀质正方体翻到，多连续翻滚十次，则推力至少做功（ ）A.0B.mga 25C.mga )12(5-D.mga )12(10-6.人的心脏每跳一次大约输送35108m -⨯的血液，正常血压的平均值为Pa 4105⨯，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为 W 。

7.额定功率为80KW 的汽车在平直的公路上行驶，其最大速度可达到20m/s ，汽车的质量为2t 。

如果从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s 2，求：（1）汽车所受的阻力，（2）这个匀加速过程能维持多长时间？（3）第三秒末汽车的瞬时功率；（4）汽车做匀加速过程中，发动机做的功；8.如图，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车的运动速度始终为v=20m/s ，人和车的总质量为末200kg ，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k 倍，且k=0.1。

2019-2020学年人教版高中物理必修二7.10 能量守恒定律及能源同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题；共7分)1. （1分） (2019高二下·扬州月考) 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行．高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱．在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑．若运动员受到的阻力不可忽略，则这段时间内他的（）A . 重力势能增加，动能减少，机械能守恒B . 重力势能增加，动能增加，机械能守恒C . 重力势能减少，动能减少，机械能减少D . 重力势能减少，动能增加，机械能减少2. （1分） (2017高一下·临汾期末) 一质量为m的物体，以初速度v沿斜面从底端向上滑行，斜面光滑，以斜面底端所在平面为零势能面，则当滑到h高处时，该物体的机械能一定是（）A .B . mghC . +mghD . ﹣mgh3. （1分） (2017高一下·厦门期中) 如图所示，在离地高h处以初速vo抛出一个质量为m的物体，不计空气阻力，取抛出位置为零势能位置，则物体着地时的机械能为（）A . mghB .C .D .4. （1分）如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上．在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法中正确的是（）A . 弹簧的弹性势能逐渐减少B . 物体的机械能不变C . 弹簧的弹性势能先减少后增大D . 物体的动能逐渐增大5. （1分） (2019高一下·深圳期末) 如图所示，半径为R的大圆环通过细轻杆固定在竖直平面内，质量为m 的小环（可视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下，不计一切摩擦，以大环底所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则小环（）A . 在任何位置的机械能为mgRB . 在任一直径两端的机械能之和为5 mgRC . 在任一直径两端的势能之和为3mgRD . 在任一直径两端的动能之和为2mgR6. （1分）(2018·东城模拟) 蹦床运动既是奥运会比赛项目，也是青年人喜爱的运动。

人教版必修2《7.10 能量守恒定律与能源》同步练习卷1. 下列说法正确的是（）A.随着科技的发展，永动机是可能制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可能凭空产生的2. 某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多少？3. 如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（）A.B物体的机械能一直减小B.B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量C.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量4. 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是（）A. B.C. D.5. 如图所示，一长木板固定在水平地面上，长木板与水平面之间的夹角为α＝30∘，一质量为m的滑块以一定的初速度由长木板的底端冲上长木板，经测量可知，滑块沿长木板向上运动时的加速度大小为g，滑块沿长木板上滑的最高点距离水平地面的高度为ℎ，重力加速度为g。

则滑块上滑的过程中（）A.滑块的机械能减少了mgℎB.滑块的重力势能增加了3mgℎmgℎC.滑块的动能减少了12mgℎD.滑块的机械能减少了126. 关于能量耗散，下列说法中正确的是（）A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D.能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性7. 关于能源的开发和利用，下列说法正确的是（）A.根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的B.能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响C.不断开发新能源，是缓解能源危机，加强环境保护的重要途径D.能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为8. 一物体放在倾角为θ且足够长的光滑斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。

第7章第10课时能量守恒定律与能源基础夯实1．(2018·秦皇岛高一检测)关于能量和能源，下列说法中正确的是( )A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C．能量在转化和转移过程总量保持不变，故节约能源没有必要D．能量在转化和转移过程中具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源答案：D[:解析：根据能量转化和守恒定律，能量在转化过程中总量不变，故A、B均错；由于能量转化的方向性，可利用的能源有限，故必须节约能源，C错，D对．正确答案为D.2．出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是( )①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④答案：B解析：现代生活使用的煤、石油、天然气等常规能源，对空气环境的污染越来越严重，而利用太阳能、风能、氢能等新能源则可改善空气质量．此外，限制购买家用轿车可大量减少尾气的排放，提倡使用电动车也能改善空气环境质量，正确答案为B.3．(聊城模拟)我国人民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用．炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法中正确的是( )A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低B．树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低C．树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低D．白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热答案：C解析：植物发生光合作用，消耗掉太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量被转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故C正确．4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量答案：AD解析：汽车制动受到摩擦阻力，动能转化为内能；流星在空中下坠受到空气阻力，动能和势能不断转化为内能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力，势能转化为内能；条形磁铁在线圈中下落，在线圈中产生感应电流，该电流又阻碍磁铁下落(产生磁场)，机械能转化为电能，最终又转化为内能．上述现象中所包含的相同物理过程是A、D.[:注：不同的能与不同的运动形式相对应，做功的过程，就是能量的转化过程．5．人们为什么能够利用能量？能量是守恒的，为什么要节约能源？答案：利用能源的过程是一个做功的过程，做功的过程实现了一种形式的能向另一种形式能的转化，也就是说不同形式的能量可以相互转化，为人们利用能源提供了依据．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了．这是能源危机更深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因．因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源，如核能、太阳能．6．大规模开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求，太阳能的光—热转换是目前技术最为成熟、成本最低廉、应用最广泛的形式．如图(a)是太阳能热水器的构造示意图，下方是像日光灯管似的集热管，外层是透明的玻璃管，内层是黑色管子(管内蓄水)，由导热性能良好的材料制成，在黑色管和透明管之间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是块光亮的铝合金板，做成凹凸的曲面，水箱在顶部．(1)试说明太阳能热水器这样构造的道理．(2)如图(b)中A是集热管，B是储水器，C是辅助加热器，在太阳光的照射下，水将沿________流动，(填“顺时针”或“逆时针”)并解释这种现象．答案：(1)集热管表面积较大，便于吸收较多的太阳能，透明玻璃管内有黑色管子，使阳光直射入玻璃管而不易被反射．将黑色管和透明管之间抽成真空，可减少两管间因空气对流损失的能量，减少热传导．集热管下方的铝合金板，做成凹凸的曲面(抛物面)，利用凹面镜将太阳光聚集在水管内，水箱装在顶部，是为了便于水的对流．(2)顺时针．因为集热管中的水被太阳晒热后密度变小受浮力作用将沿管向上运动．7．水从20m高处落下，如果水重力势能的20%用来使水的温度升高，水落下后的温度将升高多少？答案：9.5×10－3℃解析：设质量为m的水从高h＝20m高处落下，使水温度升高Δt，水的比热容为c，则：mgh×20%＝cmΔt得Δt＝9.5×10－3℃.能力提升1．(2018·集宁一中高一检测)如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t 变化的图象如图(乙)所示，则( )A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能[:答案：C解析：0～t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，A、B错；t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2～t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错．2．一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．若已知在这过程中，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为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为 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________．答案：A－B＋C－D －C A－B－D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的功(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功)．因此ΔE k＝A－B＋C－D；重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔE P＝－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.3．(2009·沈阳高一检测)如图所示，皮带的速度是3m/s，两圆心距离s＝4.5m，现将m＝1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(1)小物体获得的动能E k；(2)这一过程摩擦产生的热量Q；(3)这一过程电动机消耗的电能E是多少？(g＝10m/s2)[:答案：(1)4.5J (2)4.5J (3)9J解析：(1)μmg ＝ma a ＝1.5m/s 2 μmgs′＝12mv 2 所以s′＝3m<4.5m ，即物体可与皮带达共同速度，E k ＝12mv 2＝12×1×32J ＝4.5J (2)v ＝at t ＝2sQ ＝μmg(vt －s′)＝0.15×1×10×(6－3)J ＝4.5J(3)E 电＝E k ＋Q ＝4.5J ＋4.5J ＝9J.4．为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验，取一个横截面积是3×10－2m 2的圆筒，筒内装水0.6kg ，用水测量射到地面的太阳能，某一天中午在太阳光直射2min 后，水的温度升高了1℃.求：(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量．(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射，而未到达地面，你能由此估算出太阳辐射的功率吗？答案：(1)4.2J/min·cm 2(2)P ＝4.6×1026W解析：(1)圆筒内的水经过2min 照射后，增加的内能为：ΔE ＝Q ＝cm Δt 代入数据可得：ΔE ＝4.2×103×0.6×1J＝2.5×103J每分钟获得的能量为ΔE 2＝1.25×103J/min 圆筒面积S ＝3×10－2m 2＝3×102cm 2地球上每分钟每平方厘米获得的能量为：ΔE 2S ＝1.25×1033×102J/(min·cm 2)＝4.2J/(min·cm 2) (2)上述能量也相当于以太阳为球心，以日地距离r 为半径的球面上每分钟每平方厘米获得的能量，设太阳辐射的功率为P ，则：P×604πr 2×43%＝ΔE 2S其中r ＝1.5×1013cm ，解得：P ＝4.6×1026W 5．风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．如图所示．(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为ρ，气流速度为v ，风轮机叶片长度为r.求单位时间内流向风轮机的最大风能P m ；(2)已知风力发电机的输出电功率P 与P m 成正比．某风力发电机在风速v 1＝9m/s 时能够输出电功率P 1＝540kW.我国某地区风速不低于v 2＝6m/s 的时间每年约为5000小时．试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．答案：(1)12πρr 2v 3 (2)8×105k W·h 解析：(1)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大．单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS ，S ＝πr 2 风能的最大功率可表示为P ＝12(ρvS)v 2 ＝12ρv πr 2v 2＝12πρr 2v 3 (2)按题意，风力发电机的输出功率为[:P 2＝(v 2v 1)3·P 1＝(69)3×540kW＝160kW 最小年发电量约为W ＝P 2t ＝160×5000kW·h＝8×105kW·h.。

能量守恒定律与能源一、选择题（1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求）1．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。

在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。

该装置的能量转化情况是()A. 太阳能→电能→机械能B. 太阳能→机械能→电能C. 电能→太阳能→机械能D. 机械能→太阳能→电能【答案】A2．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4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（）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. 无法确定【答案】A3．海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源，具有广阔的应用前景．下列能源不属于海洋能的是()A. 潮汐能B. 波浪能C. 太阳能D. 海流能【答案】C4．质量为m的物体，在距地面h高处以g/4的加速度由静止竖直下落到地面．在此过程中下列说法中不正确的是A．重力势能减少mgh B．物体的动能增加mgh41C．物体的机械能减少14mgh D．物体克服阻力做功34mgh【答案】C5．如图所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0 沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L ，子弹进入木块的深度为L ′，木块对子弹的阻力为F （F 视为恒力），则下列判断正确的是A ．子弹和木块组成的系统机械能守恒B ．子弹克服阻力所做的功为FL' C ．系统产生的热量为F (L +L')D ．子弹对木块做的功为【答案】D6．自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（ ）A. 机械能守恒B. 能量正在消失C. 总能守恒，正在减少的机械能转化为内能D. 只有动能和势能的相互转化【答案】C7．如图所示，质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度从A 点冲上倾角为30度的固定斜面，其运动的加速度为32g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体A ．重力势能增加了mghB ．动能损失了mghC ．克服摩擦力做功61mgh D ． 机械能损失31mgh 【答案】AD8．轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A 位置，现用水平外力F 将小球缓慢拉到B 位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，下列说法正确的是：A ．小球的弹性势能不变，重力势能增加B ．弹簧对小球的弹力在水平方向的分力大小逐渐增大C ．水平外力F 做的功数值上等于弹簧和小球机械能的增加量D ．水平外力F 做的功等于弹簧的弹性势能增加【答案】BC二、非选择题9．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定，用质量0.2m kg =的小球将弹簧缓慢压缩到A 点释放，小球与桌面的动摩擦因数0.4μ=，A 、B 间水平距离2s m =，小球飞离桌面后恰好由C 点沿水平斜面方向滑上斜面，斜面的倾角053θ=，B 、C 两点间竖直方向高度差0.8h m =，2/10g m s =，求：（1）小球到达C 点时重力的瞬时功率P ；（2）B 、C 两点间的水平距离x ；学&科*网（3）弹簧压缩到A 点时具有的弹性势能p E 。

《能量守恒定律与能源》同步练习1．毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄成吉思汗，只识弯弓射大雕”．不计阻力，成吉思汗在弯弓射雕过程中，涉及机械能的转化不正确的是（）A. 箭被射出过程中，弹性势能转化为箭的动能B. 箭上升过程中，动能向重力势能转化C. 下落过程中，重力势能又向动能转化D. 箭落到地面上，机械能仍是守恒的2．节约能源的主要措施是（）A. 大力开发新能源，减少对矿产能源的依赖B. 大量利用太阳能、地热能C. 大量利用风能、水能D. 采用新技术，更新改造落后的设备3．根据你学的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（）A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到﹣293℃D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来4．下列说法中正确的是A．能量的耗散从能量的转化角度反映出自然界中宏观过程的方向性B．能量守恒表明，节约能源是无意义的C．随着科技的发展，永动机是可以制成的D．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律5．如图11所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。

现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A. 小球的动能与重力势能之和保持不变B. 小球的动能与重力势能之和先增大后减少C. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D. 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变6．如图所示，质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体( )A. 重力势能增加了34mgh B. 重力势能增加了mghC. 动能损失了mghD. 机械能损失了14mgh 7．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h 的坑，如图所示，在此过程中（ ）A. 重力对物体做功为mgHB. 重力对物体做功为mg (H +h )C. 外力对物体做的总功为零D. 地面对物体的平均阻力为mg (H +h )/h8．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。