D_江苏省启东市高考物理总复习:能量的转化与守恒定律练习(4)
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能量的转化与守恒定律 (3)1、冰块沿地面滑动,往往会逐渐熔化,在这一过程中是______能转化为______能;把铁丝多次弯折,弯折处会发热,是把______能转化成______能。
2、 ______既不会消失,也不会______,它只会从一种形式转化为______,或者从一个物体转移到______,而能的______保持不变。
3、分别指出物体在下列各种运动中的守恒量:①气球在空中匀速上升:。
②小球在斜面上匀速滚下:。
③战斗机在空中做水平加速运动:。
④电梯载着乘客匀速下降:。
⑤小球做自由落体运动:。
4、以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的相互转化情况,在这个例子中是否存在着能的总量保持不变?5、下列关于能源开发和利用的说法,正确的是( )A、能源利用的过程是内能转化成机械能的过程B、要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源C、能源利用的过程,常常是一种形式的能向另一种形式的能转化的过程D、无论是节约能源还是开发能源,我国都要靠外国支援6、忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A、电梯匀速下降B、物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C、物体沿着斜面匀速下滑D、拉着物体沿光滑斜面匀速上升7、 2011年11月1日,国家发展改革委等联合印发《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》,决定从2012年10月1日起,按功率大小分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯。
下列有关白炽灯使用过程中的说法错误的是()A、利用了奥斯特发现的电流的磁效应原理B、能量守恒,但能量可利用的品质较低C、能量不守恒D、能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。
8、试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化、9、太阳能电池将实现哪种转换()A、光能→微波B、光能→热能C、光能→电能D、电能→光能10、家用空调机从结构上可分为和等类型,从功能上可分为和等类型、参考答案:1、答案:机械,内,机械,内解析:2、答案:能量,产生,另一种形式,另一个物体,总量解析:3、答案: 1动能2动能3势能4动能5能量解析:4、答案:竖直上抛运动的小球,在上升过程中动能转化势能,达到最大点时,动能为零,势能达到最大;在下落过程中,势能逐渐减小,动能逐渐增大,势能又转化为动能、在小球运动的整个过程中,小球的能的总量保持不变、5、答案: C解析:根据能量守恒定律知C对、6、答案: B7、答案: AC解析:白炽灯利用了电流热效应,能量守恒,选项AC说法错误8、答案:火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能、解析:发射子弹的过程是:火药爆炸产生高温高压气体,气体推动子弹从枪口飞出、9、答案: C解析:太阳能电池是将太阳能转换为电能,但电能不能直接发送到地面使用,必须要把电能转换成微波信号发回地面、10、答案:窗式;分体式;单冷型空调机,热泵型冷热两用空调机;解析:考点:常见家用电器的基本工作原理、分析:明确空调机的结构及功能,即可正确解答本题、解答:解:家用空调机从结构上可以分为:窗式(又名一体机)和分体式两种;从功能上可分为:单冷型空调机,热泵型冷热两用空调机;故为:窗式;分体式;单冷型空调机,热泵型冷热两用空调机;点评:本题考查空调的分类,要注意分别从结构上和功能上进地分类时,名称不同、。
功能关系 (4)1.从地面上方同一点向东和向西分别沿水平方向抛出两个质量相等的小物体,抛出的初速度大小分别为v和2v.不计空气阻力,则两个小物体()A.从抛出到落地速度的增量相同B.从抛出到落地重力做的功相同C.落地时的速度相同D.落地时重力做功的瞬时功率相同2.物体以12m/s2的加速度匀加速向地面运动,则在运动中物体的机械能变化是:A 减小B 增大C 不变D 已知条件不足不能判定3.电动自车的电动机“36V.150W”.用电动势为36V的蓄电地(内阻不计)供电(1)假设人车总质量是100kg.电动自行中受到的阻力是人车总重的0.03倍.当车速为1m/s 时,车的最大加速度为 m/s2(2)电动自行车的蓄电池充电后其电能若以2A的电流释放.可以放电6h.以此来计算电动自行车以最大速度行驶的最长时间为 h.4.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力.经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s.在时间里水平力做的功为()A.32 J B.8J C.16J ? D.0J5.某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法不正确的是( )A.手对物体做功12J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J6.下列说法正确的是()A.合外力对质点做的功为零,则质点的动能、动量都一定不改变B.合外力对质点施的冲量不为零,则质点的动量、动能都一定改变C.某质点受到的合外力不为零,其动量、动能都一定改变D.某质点的动量、动能都改变了,它所受到的合外力一定不为零7.质量为m的子弹以速度v水平射入放在光滑水平面上质量为M的木块中而不穿出,则()A.子弹克服阻力做的功等于系统内能的增加B.子弹动能的减少量与子弹克服阻力做功量相等C.子弹损失的机械能等于木块获得的动能与系统损失的动能之和D.阻力对子弹做的功等于子弹对木块所做的功8.关于功和能的下列说法正确的是()A.功有正功、负功,所以功是矢量B.一个物体受到了力,并发生了位移,那么这个力就对物体做了功C.一对静摩擦力做的功总是大小相等,一正一负D.一对滑动摩擦力做的功总是大小相等,一正一负9.一个质量为m的带电小球,在存在匀强电场的空间以某一水平初速抛出,小球运动时的加速度大小为g/3,加速度方向竖直向上,则小球在竖直方向上下降H高度时()A.小球的机械能减少了mgH/3 B.小球的动能增加了3 mgH/3C.小球的动能增加2mgH/3 D.小球的重力势能减少了mgH10.一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出,对于这一过程,下列说法正确的是()A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的内能之和参考答案:1.答案: ABD解析:2.答案: B解析:3.答案: 1.2、2.88解析:4.答案: AC解析:5.答案: C解析:6.答案: D7.答案: BC解析:子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减小量,系统克服阻力做功才等于系统内能的增大,A错;对子弹的阻力和子弹对木块的作用力大小相等方向相反,但木块和子弹的位移大小不相等,由W=Fs可知D错;8.答案: C解析:功是标量但有正负之分,A错;在力F和位移成锐角或同向时力对物体做正功,B 错;一对静摩擦力对系统所做的功一定为零,所以C对;一对滑动摩擦力对系统一定做负功,所以一对滑动摩擦力做的功大小不相等,D错;9.答案: BCD10.答案: BD解析:由能量守恒定律可知,对子弹来讲,减少的机械能一是用于增加木块的动能,二是用于增加子弹和木块的内能,故D选项正确,A、C选项错误;对子弹和木块组成的系统而言,减少的机械能只能用来增加它们的内能,故B选项正确.。
能量的转化与守恒定律 (4)1、水轮机带动发电机,是由______能转化为______能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是由______能转化为______能。
2、能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式______;或者从一个物体______,而能的总量保持不变,这个规律叫做能量守恒定律。
3、竖直上抛一小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率4、一物体从固定的斜面底端A点冲上斜面,向上滑到斜面上的B点时,与在A点时比较,其动能减少100J,由于摩擦力的作用其机械能减少30J,当它再次返回A点时,动能为100J。
则当它向上冲时,在A点所具有的初动能为 J。
5、下列物体中,机械能守恒的是(空气阻力均不计)()A、在光滑斜面上匀速下滑胡物体B、被匀速吊起的集装箱C、光滑曲面上自由运动的物体D、以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体6、一个物体在竖直下落过程中,如果重力做功20J,克服空气阻力做功8J。
则物体在此过程中()A、重力势能减小20J B. 动能增加28JC、机械能减小8J D. 机械能减小12J7、人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的). 设地球的质量为M,以卫星离地无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为E p=-(G为万有引力常量)、(1)试证明:在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能、(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星,这个速度叫做第二宇宙速度,用v2表示. 用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量. 试写出第二宇宙速度的表达式、(3)设第一宇宙速度为v1,证明:v2=v1.8、跳水运动员从10m高的跳台上跳下,在运动员下落的过程中()A、运动员的动能增加,重力势能增加B、运动员的动能减少,重力势能减少C、运动员的动能增加,重力势能减少D、运动员的动能减少,重力势能增加9、质量为m的物体从静止出发以g/2的加速度竖直下降h,下列说法中正确的是()A、物体的机械能减少1/2mghB、物体的重力势能减少1/2mghC、物体的动能增加1/2mghD、重力做功mgh10、下列说法中正确的是()A、外力对物体做功的代数和等于物体机械能的增量B、重力做功大小等于重力势能的变化的大小C、除重力和弹簧的弹力外,其它力对物体做的总功等于物体机械能的增加D、重力做功不引起物体机械能的变化参考答案:1、答案:机械,电,电,机械解析:2、答案:转化为其他形式,转移到另一个物体解析:3、答案: C解析:4、答案: 250J解析:5、答案:C解析:6、答案: AC解析:7、答案: (1)见解析(2)v2=(3) v2==v1解析: (1)设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速度为v,地球的质量为M,卫星的质量为m. 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力:G=,所以,人造卫星的动能;E k=mv2=,卫星在轨道上具有的引力势能为:E p=-,所以卫星具有的机械能为:E=E k+E p=-=-,所以:|E|=|-|==E k(2)设物体在地球表面的速度为v2,当它脱离地球引力时r→∞,此时速度为零(理解:第二宇宙速度是卫星恰好到达无穷远处时的最小发射速度,动能恰好全部转化为重力势能,类似于竖直上抛的物体到达最高点即0势点处时,速度恰好为0). 由机械能守恒定律得:mv22-=0得:v2=(3)第一宇宙速度v1即为卫星绕地球表面运行的速度,故有:G=m得:v2==v18、答案: C解析:在运动员下落的过程中高度降低,重力势能减少,速度增加,动能增加,C对9、答案: ACD解析: A、因物体的加速度为g/2,故说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg-f=ma;解得f=1/2mg,阻力做功W f=-1/2mgh;阴力做功消耗机械能,故机械能的减小量为1/2mgh,故A正确;B、D、重力做功W G=mgh,所以物体的重力势能减少mgh,故B错误,D正确;C、由动能定理可得动能的改变量△E k=W合=mah=1/2mgh,所以物体的动能增加1/2mgh,故C正确10、答案: BCD解析: A、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的变化量,故A错误;B、重力做的功等于重力势能的变化,B正确;C、除重力和弹簧的弹力外,其它力对物体做的总功等于物体机械能的增加量,C正确;D、只有重力做功的情况下,只存在重力势能和动能的变化,系统之和不变,即机械能守恒,D正确。
能量的转化和守恒一、选择题1、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是()A. 高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能B. 酒精燃烧时,将化学能转化为内能C. 发电机发电时,将机械能转化为电能D. 人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生2、一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面前进相同的距离.关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()A.在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多C.物体运动快的,做功较多 D.两次做功一样多3、关于功和功率,下列说法正确的是()A、机器做功少,功率一定小B、功率小的机器做功不一定慢。
C、功率大的机器做功一定快D、功率大的机器一定比功率小的机器做功多4、甲物体的比热大于乙物体的比热,若()A.甲、乙质量相等,则甲吸收的热量一定多B.甲、乙吸收的热量相等,则乙升高的温度一定多C.甲、乙质量相等,它们升高的温度相同,则甲吸收的热量一定多D.甲、乙质量相等,它们放出的热量也相等,则甲降低的温度一定多5.能量转化是非常普遍的现象,下列关于能量转化的叙述正确的是()A.洗衣机甩干衣服时,将内能转化为机械能B.电池放电的过程,将电能转化为化学能C.炉灶中烘焙燃烧时,将内能转化为化学能D.用电热水器烧水时,将电能转化为内能6、质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行,如果它们的动能相等,那么()A.大雁比鸽子飞得快 B.鸽子比大雁飞得快C.大雁比鸽子飞得高 D.鸽子比大雁飞得高7.“神六”升空和飞行员安全返回,意味着我国航天技术又有了新的突破。
火箭发射时能量的转化情况主要是()A.太阳能转化为机械能 B.电能转化为机械能C.化学能转化为机械能 D.机械能转化为化学能8.下列说法正确的是()A.功率大的机械,机械效率一定高B.在相同的时间内做功多的机械,功率一定大C.机械效率高的机械一定省力D.做有用功多的机械,机械效率一定高9.下列各项中,其中没有做功的是()A.叉车举起货物 B.直升机吊起架电线的铁塔C.马拉动原木 D.李刚用力推但没有推动大石块10.下列情况中能量转化关系表述不正确的是()A.木柴燃烧时,化学能转化为内能B.太阳灶把内能转化为电能C.电动机把电能转化为机械能D.发电机把机械能转化为电能11.下列对能量转化的分析错误的是()(多选)A.钻木取火是机械能转化为内能B.电流通过电风扇是把电能转化为内能C.太阳能热水器是把太阳能转化为内能D.火电站是把电能转化成内能12.下列说法中,正确的是()A.冬天对着手哈气,手变暖是机械能转化为内能B.用酒精灯给水加热,是机械能转化为内能C.洗澡时,用毛巾擦背,感觉后背热,是机械能转化为内能D.滑冰时,冰刀和冰之间相互摩擦,出现一道痕迹,是内能转化为机械能 13.下列现象中,属于内能转化为机械能的是()A.用打气筒打气,气筒壁发热B.锯木头时,锯条发热C.用电熨斗熨衣服D.被加热的试管中的水蒸气膨胀做功,把管塞推出管口14.下列过程中属于能量转移的是()(多选)A.雪花在手中熔化B.晒太阳觉得温暖C.水沸腾时壶盖跳起D.开空调制冷15.下列现象中属于能量转移的是()A.古人钻木取火B.热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开C.钢铁在火炉中熔化D.人造地球卫星的太阳能光电池充电16.放在密闭房间里的电冰箱,通电工作一段时间后,下列说法中正确的是()(多选)A.房间室温有所下降 B.房间室温有所升高C.房间室间保持不变 D.有一部分电能转化内能17.下列说法正确的是()A.“能源危机”的提法与“能量的转化和守恒定律”是矛盾的,所以是错误的B.太阳能不断地辐射到地球上,使地球不断吸热,不断升温,从而使全球“变暖”C.地球上现有的石油、煤、天然气等资源是有限的,但能量的来源是无限的D.只有在地球的范围内,能的转化和守恒定律才能成立18.2003 日,美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回地面途中,进入大气层后,在德克萨斯州上空爆炸解体,在这一过程中,下列说法正确的是()(多选)A.航天飞机解体前,由于和大气剧烈摩擦,使得航天飞机外部温度很高B.航天飞机坠落过程中机械能转化为内能C.航天飞机爆炸解体后发生燃烧,质量减少,就不遵循能量守恒定律了D.航天飞机的残骸落到地面静止后,机械能和内能都为零19.下列说法不正确的是()A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化B.只要有能的转化和转移,就一定遵循能量守恒定律C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器D.任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能量的总量是保持不变的20.下列说法正确的是()A.木柴燃烧过程中总能量增加B.火箭升空总能量增加C.烧开水的过程中总能量不变D.汽车沿水平公路匀速行驶总机械能不变21.内燃机工作的四个冲程中,将机械能转化为内能的()A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程22.近年来,许多城市都做出了限放烟花爆竹的规定,其原因主要是燃放烟花爆竹会()A.污染水源 B.产生温室效应C.污染土壤 D.污染空气、产生噪声,易引发火灾23.下列飞行器中利用空气浮力升空的是()A.直升飞机 B.飞艇 C.喷气飞机 D.火箭二、填空题:1.指出下列过程中的能量转化:(1)水力发电_________________________________________________;(2)光合作用_________________________________________________;(3)电炉发热_________________________________________________;(4)摩擦生热_________________________________________________;(5)气体膨胀做功_____________________________________________;(6)燃料燃烧_________________________________________________。
能量的转化与守恒定律(1)1.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?2.下列现象中,物体动能转化为势能的是()A 单摆的摆球在最高处摆向最低处B 压缩的弹簧把物体弹出去C 汽车匀速驶上斜坡D 正在腾空上升的礼花弹3.一颗子弹沿水平方向射中一悬挂着的砂袋并留在其中,子弹的动能有一部分转化为内能,为了使转化为内能的能量在子弹原来的机械能中占的比例增加,可采用的方法是( )A.仅使子弹的速度增大B.仅使子弹的质量减小C.仅使悬挂砂袋的绳变短D.仅使砂袋的质量减小4.将小球竖直上抛,经一段时间落回抛出点,若小球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比较,下列说法中正确的是()A.上升损失的机械能大于下降损失的机械能B.上升损失的机械能小于下降损失的机械能C.上升损失的机械能等于下降损失的机械能D.无法比较5.物体以60J的初动能从A点竖直上抛,上升某高度动能损失30J,而机械能损失10J。
设空气阻力大小恒定,则落回A点时动能为J6.蹦床是青少年喜欢的一种体育活动,蹦床边框用弹簧固定有弹性网,当运动员从最高点落下直至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,则运动员( )A.刚接触网面时,动能最大B.机械能一直减少C.重力做功等于克服空气阻力做功D.重力势能的减少量等于弹性势能的增加量7.一个物体沿一固定粗糙斜面下滑,下滑过程中物体的机械能将,物体的内能将,物体的机械能与内能的总和。
(填“增大”“减小”或“不变”)8.某物体在运动的过程中,重力对其做功100J,则物体的()A.动能一定增加100J B.动能一定减少100JC.重力势能一定增加100J D.重力势能一定减少100J9.核电站利用原子能发电,试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化.10.下列哪种设备实现了电能转换为机械能,从而极大地促进了社会生产力发展()A.发电机 B.电动机 C.电饭锅 D.电磁炉参考答案:1.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.2.答案: D解析:3.答案: D解析:4.答案: C解析:上升过程和下降过程中空气阻力均做负功,W f=-F f h,因此上升损失的机械能与下降损失的机械能大小相等, C正确。
能源与能量耗散 (2)1.关于“温室效应”,下列说法正确的是( )A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效应”B.石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量,由此产生了“温室效应”C.“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D.“温室效应”使得土壤酸化2.你认为下列能源中,最适合作为未来能源的是()A、太阳能B、风能C、柴薪能源D、潮汐能3.关于能源的利用和节约,下列说法中正确的是()A、因为能量守恒,所以能源利用率为100%B、在能源的利用中,总会有一部分能源未被利用而散失了C、节约能源只需提高节约意识D、我国的能源资源丰富,节约的意义不大4.燃煤电厂发电的同时,会向大气排放的主要有害物质有_______、________、________及其他致病的有害物质,人类在能源革命的进程中既给自己带来了便利,也给自己造成了_________,人类大量燃烧化石能源势必造成 ________和________的加剧;柴薪能源的大量使用会_________________________。
5.由于现代人类利用的主要能源的储量有限,不可能无限制地满足人们的需要,这就要求人们一方面合理___________,一方面要开发______________。
6.关于能源的开发和节约,你认为下列哪些观点是错误的( )A.能源是有限的,无节制地利用常规能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现C.能源的开发和利用,必须要同时考虑其对环境的影响D.通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径7.下列说法正确的是()A.能量的耗散反映出自然界的宏观过程是没有方向性的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.能量守恒定律是自然界遵循的普遍规律8.关于能源的开发和利用下列说法正确的是()A.能源是无限的,地下煤、石油、天然气是足够人们开采的B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭就是杞人忧天C.能源的开发和利用不必考虑对环境的影响D.通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径9.关于能量和能源,下列说法正确的是()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中,其总量保持不变,故节约能源没有必要D.能量的转化和转移具有方向性,且现有可利用的能源有限,故必须节约能源10.日常生活中应节约能源,下列符合节能做法的是()A.白天长时间开着走廊电灯 B.白天尽量利用自然光C.家庭空调长时间设置在18°C D.电脑长时间不用时保持开机状态参考答案:1.答案: BC解析:“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量.它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升,淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等,故B、C选项正确2.答案: A3.答案: B解析:太阳能作为一种新能源,最符合未来理想新能源的四个条件。
5-4能量转与守恒定律一、选择题1.跳伞运动员在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内:①空气阻力做正功;②重力势能增加;③动能增加;④空气阻力做负功。
以下说法中正确的是( )A.①②B.③④.②④D.①③[答案] B[解析] 跳伞运动员跳离飞机,在尚未打开降落伞的这段时间内,运动员向下运动,重力对运动员做正功,重力势能减少;空气阻力对运动员做负功。
由于重力大于空气阻力,运动员向下做加速运动,其动能增加,故①②错,③④对。
2.(2012·温州二模)蹦床是青少年喜欢的一种体育活动,蹦床边框用弹簧固定有弹性,当运动员从最高点落下直至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,则运动员( )A.刚接触面时,动能最大B.机械能一直减少.重力做功等于克服空气阻力做功D.重力势能的减少量等于弹性势能的增加量[答案] B[解析] 运动员从最高点落下直至最低点的过程中,先做加速运动,后做减速运动,当合力为0时,速度最大,动能也最大,此时弹性发生形变,则选项A错误;因为在整个过程中都受阻力作用,阻力做负功,机械能减少,选项B 正确;由动能定,重力做功等于重力势能的减少量,为克服空气阻力做功与克服弹力做功之和,故选项、D错误。
3.(2012·广东深圳一模)在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F。
那么在他减速下降深度为的过程中,下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)( )A.他的动能减少了FB.他的重力势能减少了g.他的动能减少了(F-g)D.他的机械能减少了F[答案] BD[解析] 跳水运动员入水减速下降的过程中,他的重力势能减少了g,则B 选项正确;由动能定知,动能减少了(F-g),则选项正确;重力以外的力做的功等于机械能的变,则D选项正确。
4.(2012·东北三省六校联考)如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直板P的物体A相连,物体A静止于光滑桌面上,A右边接一细上,另一端与质量为1线绕过光滑的定滑轮悬一质量为的物体B,设定滑轮的质量不计,开始时用手2托住物体B,让细线恰好拉直,然后由静止释放B,直到B获得最大速度,下列有关此过程的分析,其中正确的是( )A.物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B.物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量.物体B动能的增加量等于细线拉力对物体B做的功与物体B重力做功之和D.物体B的机械能一直增加[答案][解析] 物体A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,物体B的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体A动能的增加量之和,则选项A、B错误;单独对物体B,在达到最大速度前,细线拉力做负功,机械能减少,物体B减少的机械能等于拉力做的功,则选项正确、D错误。
能源与能量耗散 (1)1.当今世界的主要能源是()A、太阳能B、核能C、化石能源D、电能2.节约能源的根本措施是()A、大量利用太阳能B、大力开发新能源C、采用新技术、新设备,更新改造落后的技术装备D、用柴油发动机代替汽油发动机3.产生酸雨的罪魁祸首是( )A.二氧化碳 B.氟利昂 C.二氧化硫 D.一氧化碳4.导致大气中CO2浓度增加的主要原因是( )A.大量植物和生物物种灭绝B.大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧C.人口剧增,呼出的二氧化碳增多D.自然因素破坏了地球环境生态平衡5.下列能源中,属于常规能源的是( )A.风能B.水能C.太阳能D.核能6.传统电脑产生电磁辐射,对人体会造成伤害。
现在有的生产厂商推出了绿色电脑,这里“绿色电脑”指的是 ( )A.绿颜色的电脑 B. 价格低的电脑C.木壳的电脑 D. 低辐射、低噪声的环保电脑7.“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词,“低碳”要求我们节约及高效利用能源。
关于能源与能量,下列说法正确的是A.能量被使用后就消失了,所以要节约能源B.自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C.人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D.人类不断地开发和利用新的能源,所以能量可以被创造8.关于能量和能源,下列说法中正确的是()A.化石能源是清洁能源;水能是可再生能源B.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造C.在能源的利用过程中,由于能量在数量上并未减少,所以不需要节约能源D.能量耗散现象说明:在能量转化的过程中,虽然能的总量并不减少,但能量品质降低了9.下列说法正确的是()A.一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源B.二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品C.煤炭、石油、天然气等能源属于再生能源D.水力、风力、太阳能等能源属于再生能源10.下列关于电机的说法正确的是()A.电动机使人类能够把电能100%转化为机械能B.电机实现了电能和其他形式能源的转化C.发电机使人类获得了高效、清洁的能源D.只有发电机才能成为电机参考答案:1.答案: C2.答案: B3.答案: C解析:酸雨的主要成分是亚硫酸,二氧化硫与空气中的水蒸气接触会生成亚硫酸,故C正确.4.答案: B解析:5.答案: B6.答案: D解析:试题分析:“绿色电脑”指的是低辐射、低噪声的环保电脑,D正确,考点:考查了物理在生活中的应用点评:此类型的题目需要多多观察生活,对生活中的物理应用要多注意理解7.答案: C8.答案: D解析:化石能源在燃烧时放出SO2、CO2等气体,形成酸雨和温室效应,破坏生态环境,不是清洁能源,A项错误;能量是守恒的,既不能被创造也不可能消失,但能量品质会下降,故要节约能源,B、C均错,D项正确.9.答案: ABD解析:考点:能源的开发和利用.分析:能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源,大气环流能源,地理性能源).能源是人类运动的物质基础.在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用.在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题解答:解:A、一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源,故A 正确;B.二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品,故B正确;C.煤炭、石油、天然气等能源均不属于再生能源,故需要我们节约使用.故C错误;D.水力、风力、太阳能等能源均属于再生能源,同时还利于环保.故D正确;故选:ABD点评:能源是节约而不能浪费,同时要不断研究出再生能源,以弥补能源的不足.10.答案: BC解析:考点:能源的开发和利用.分析:电机有发电机和电动机两种,能量的自发转化有方向性.能量转化时效率不可能达到100%.解答:解:A、电动机不可能将电能全部转化为机械能,因为电机本身会散发热量;故A 错误;B.电机实现了电能和其他形式能源的相互转换;故B正确;C.发电机将人类不易利用的机械能内能等转化为了高效清洁的电能;故C正确;D.电机包括电动机和发电机;故D错误;故选:BC点评:本题考查对日常生产和生活中电机的理解能力.发电机和电动机本质结构没有多大差别.。
第4讲功能关系能量守恒定律一、单项选择题1.(2018南通二模)如图所示,木块A放在木板B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面可自由滑动,F做功W2,生热Q2,则下列关系中正确的是( )A.W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q2答案 A 木块A从木板B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=F f x,因为木板B不固定时木块A的位移要比木板B固定时长,所以W1<W2;摩擦产生的热量Q=F f l相对,两次都从木板B左端滑到右端,相对位移相等,所以Q1=Q2,故选项A正确。
2.某海湾共占面积1.0×105 m2,涨潮时平均水深20 m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20 m不变。
退潮时,坝外水位降至18 m(如图所示)。
利用此水坝建一座水力发电站,重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,该电站每天能发出的电能是(g取10 m/s2)( )A.1×108 JB.2×108 JC.4×108 JD.8×108 J答案 C 涨潮时蓄的水水位保持20 m不变,退潮时,坝外水位降至18 m,相当于水坝中共有m=ρSΔh=2×108 kg的水,重心下降了Δh=1 m,重力势能减少ΔE=mgΔh=2×109 J,重力势能转化为电能的效率为10%,每天两次涨潮,故该电站每天能发出的电能是E电=2ΔE×10%=4×108 J。
3.(2018天津理综)滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变答案 C 因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A项错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有F N-mg cos θ=m v2v ⇒F N=m v2v+mg cos θ,运动过程中速率恒定,且θ在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据f=μF N可知摩擦力越来越大,B 项错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C项正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D项错误。
2021年高考物理一轮复习第五章第4课功能关系能量转化和守恒定律练习考点功能关系1.功能关系.(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现.2.能量守恒定律.(1)内容.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量不变.(2)表达式.ΔE减=ΔE增.,1.如图所示,一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑,进入光滑水平面又压缩弹簧.在此过程中,小球重力势能和动能的最大值分别为E p和E k,弹簧弹性势能的最大值为E p′,则它们之间的关系为(A)A.E p=E k=E p′B.E p>E k>E p′C.E p=E k+E p′ D.E p+E k=E p′解析:当小球处于最高点时,重力势能最大;当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能,此时动能最大;当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能,弹性势能最大.由机械能守恒定律可知E p=E k=E p′,故答案选A.2.如图所示,光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上,并处在方向与AB平行的匀强电场中,一带正电的物体在电场力作用下从斜面的底端运动到顶端,它的动能增加了ΔE k,重力势能增加了ΔE p.则下列说法错误的是(AB)A .电场力所做的功等于ΔE kB .物体重力做功等于ΔE pC .合外力对物体做的功等于ΔE kD .电场力所做的功等于ΔE k +ΔE p解析:带电体上升过程中,重力做负功,重力势能增加,有W G =-ΔE p ,B 错误;由动能定理知,合外力的功等于ΔE k ,C 正确;由W 电+W G =ΔE k ,得W 电=ΔE k -W G =ΔE k +ΔE p ,D 正确,A 错误.3.如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中(BD )A .物块的机械能逐渐增加B .软绳重力势能共减少了14mgl C .物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D .软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和解析:取斜面最高点为参考平面,软绳重力势能减少量ΔE p 绳=mg l 2-mg l 2sin 30°=14mgl ,选项B 正确;物块向下运动,对物块,除重力以外,绳拉力对物块做负功,物块机械能减小,选项A 错误;设W 克为软绳克服摩擦力做的功,对系统由功能原理得ΔE p 绳+ΔE p 物=12mv 2+12m 物v 2+W 克,又因为ΔE p 物>12m 物v 2,故选项C 错误而选项D 正确.课时作业一、单项选择题1.将小球竖直上抛,经一段时间落回抛出点,若小球所受的空气阻力与速度成正比,对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比较,下列说法中正确的是(A )A .上升损失的机械能大于下降损失的机械能B .上升损失的机械能小于下降损失的机械能C .上升损失的机械能等于下降损失的机械能D .无法比较解析:由于空气阻力做负功,机械能不断损失,上升过程经过同一位置的速度比下降过程经过该位置的速度大,又因小球所受的空气阻力与速度成正比,因此上升过程受的空气阻力较大,故上升损失的机械能大于下降损失的机械能,选A.2.质量为m 的物体,从距地面h 高处由静止开始以加速度a =13g 竖直下落到地面,在此过程中(B )A .物体的重力势能减少13mghB .物体的动能增加13mghC .物体的机械能减少13mghD .物体的机械能保持不变解析:物体所受合力为:F 合=ma =13mg , 由动能定理得,动能的增加量:ΔE k =F 合·h =13mgh. 3.如图所示,某人用竖直向上的力缓慢提起长为L 、质量为m 的置于地面上的铁链,则在将铁链提起到刚要脱离地面的过程中,提力所做的功为(B )A .mgL B.12mgL C.13mgL D.14mgL 解析:缓慢提起的过程中铁链动能不变,由功能关系得:W F =ΔE 机=12mgL ,故选B 项. 4.如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P 点,已知物体的质量为m =2.0 kg ,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k =200 N/m.现用力F 拉物体,使弹簧从处于自然状态的O 点由静止开始向左移动10 cm ,这时弹簧具有弹性势能E p =1.0 J ,物体处于静止状态.若取g =10 m/s 2,则撤去外力F 后(B )A .物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB .物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC .物体回到O 点时速度最大D .物体到达最右端时动能为零,系统机械能也为零解析:当物体向右运动至O 点过程中,弹簧的弹力向右.由牛顿第二定律可知,kx -μmg =ma(x 为弹簧的伸长量),当a =0时,物体速度最大,此时kx =μmg,弹簧仍处于伸长状态,故C 错误.当物体至O 点时,由E p -μmg×0.1=12mv 2可知,物体至O 点的速度不为零,将继续向右压缩弹簧,由能量守恒可得,E p =μmgx′+E p ′,因E p ′>0,所以x′<12.5 cm ,A 错误,B 正确.物体到达最右端时,动能为零,但弹簧有弹性势能,故系统的机械能不为零,D 错误.5.如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O ,A 的质量为m ,B 的质量为4m.开始时,用手托住A ,使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB 绳平行于斜面,此时B 静止不动.将A 由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中错误的是(D )A .物块B 受到的摩擦力先减小后增大B .地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C .小球A 的机械能守恒D .小球A 的机械能不守恒,A 、B 系统的机械能守恒解析:因斜面体和B 均不动,小球A 下摆过程中只有重力做功,因此机械能守恒,C 正确,D 错误;开始A 球在与O 等高处时,绳的拉力为零,B 受到沿斜面向上的摩擦力,小球A摆至最低点时,由F T -mg =m v 2l OA 和mgl OA =12mv 2得F T =3mg ,对B 物体沿斜面列方程:4mgsin θ=F f +F T ,当F T 由0增加到3mg 的过程中,F f 先变小后反向增大,故A 正确.以斜面体和B为一整体,因OA 绳的拉力水平方向的分力始终水平向左,故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右,故B 正确.二、不定项选择题6.如图所示,小球从A 点以初速度v 0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B 后返回A ,C 为AB 的中点.下列说法中正确的是(BC )A .小球从A 出发到返回到A 的过程中,位移为零,合外力做功为零B .小球从A 到C 过程与从C 到B 过程,减少的动能相等C .小球从A 到B 过程与从B 到A 过程,损失的机械能相等D .小球从A 到C 过程与从C 到B 过程,速度的变化量相等解析:小球从A 出发到返回到A 的过程中,位移为零,重力做功为零,支持力不做功,摩擦力做负功,所以A 选项错误;从A 到B 的过程与从B 到A 的过程中,位移大小相等,方向相反,损失的机械能等于克服摩擦力做的功,所以C 选项正确;小球从A 到C 过程与从C 到B 过程,位移相等,合外力也相等,方向与运动方向相反,所以合外力做负功,减少的动能相等,因此B 选项正确;小球从A 到C 过程与从C 到B 过程中,减少的动能相等,而动能的大小与质量成正比,与速度的平方成正比,所以D 选项错误.7.如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点,质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c 点停止.若圆弧轨道半径为R ,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.下列说法正确的是(ACD )A .物块滑到b 点时的速度为2gRB .物块滑到b 点时对b 点的压力是4mgC .c 点与b 点的距离为R μD .整个过程中物块机械能损失了mgR解析:物块滑到b 点时有mgR =12mv 2-0,得v =2gR ,A 正确;在b 点有F N -mg =m v 2R,得F N =3mg ,B 错误;从a 点到c 点,机械能损失了mgR ,D 正确;对全程由动能定理得C 正确.8.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t 0滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F 、v 、x 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则如图所示的图象中可能正确的是(AD )解析:物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到重力、支持力、摩擦力的作用,其合力为恒力,A 正确;而物体在此合力作用下做匀加速运动,v =at ,x =12at 2,所以B 、C 错;物体受摩擦力作用,总的机械能将减小,D 正确.9.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A 位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B 位置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是(CD )A .运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B .在这个过程中,运动员的动能一直在减小C .在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D .在这个过程中,运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功解析:运动员与跳板接触至F 弹=mg ,做加速度减小的加速运动,之后F 弹>mg ,运动员开始减速,到最低点时速度减为零,此时运动员受向上的合外力,选项A错误;该过程运动员动能先增大后减小,选项B 错误;至最低点,跳板形变量最大,弹性势能最大,选项C 正确;全程由动能定理得:W G -W 弹=0-12mv 2,即W G =W 弹-12mv 2,选项D 正确. 10.某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中K 1、K 2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是(BD )A .缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B .垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C .垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等D .垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变解析:两弹簧中任一点处,相互作用力均相等都等于弹簧一端的力,与劲度系数无关(只是劲度系数不同,形变量不同),B 对,C 错.两弹簧均发生形变,其弹性势能均变化,D 对.三、非选择题11.如图所示,将质量均为m ,厚度不计的两物块A 、B 用轻质弹簧相连接.第一次只用手托着B 物块于H 高处,A 在弹簧的作用下处于静止状态,现将弹簧锁定,此时弹簧的弹性势能为E p ,现由静止释放A 、B ,B 物块着地后速度立即变为零,同时弹簧解除锁定,在随后的过程中B 物块恰能离开地面但不继续上升.第二次用手拿着A 、B 两物块,使弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B 离地面的距离也为H ,然后由静止同时释放A 、B ,B 物块着地后速度同样立即变为零,试求:(1)第二次释放A 、B 后,A 上升至弹簧恢复原长时的速度大小v 1;(2)第二次释放A 、B 后,B 刚要离开地面时A 的速度大小v 2.解析:(1)第二次释放A 、B 后,A 上升至弹簧恢复原长时的速度大小等于B 刚接触地面时A 的速度大小,所以mgH =12mv 21,v 1=2gH. (2)第一次弹簧解除锁定时与两次B 刚要离开地面时的弹性势能均为E p ,设第一次弹簧解除锁定后A 上升的最大高度为h ,则12mv 21=mgh ,12mv 21=mg h 2+12mv 22+E p 所以:v 2=gH -2E p m. 答案:(1)2gH (2)gH -2E p m 12.如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB 为曲面滑道,BC 为水平滑道,水平滑道BC 与半径为1.6 m 的14圆弧滑道CD 相切,DE 为放在水平地面上的海绵垫.某人从坡顶滑下,经过高度差为20 m 的A 点和B 点时的速度分别为2 m/s 和12 m/s ,在C 点做平抛运动,最后落在海绵垫上的E 点.人的质量为70 kg ,在BC 段的动摩擦因数为0.2,g 取10 m/s 2.求:(1)从A 到B 的过程中,人克服阻力做的功是多少?(2)为保证在C 点做平抛运动,BC 的最大值是多少?(3)若BC 取得最大值,则DE 的长至少是多少?解析:(1)由动能定理:W G -W f =12mv 2B -12mv 2A 得:W f =9 100 J.(2)BC 段加速度为:a =μg=2 m/s 2.设在C 点的最小速度为v min ,由mg =m v 2min r得v min =gr =4 m/s , BC 的最大值为s BC =v 2B -v 2min 2a=32 m. (3)平抛运动的时间t =2r g =0.32 s =0.566 s. BC 取最大长度,对应平抛运动的初速度为v min =4 m/s ,平抛运动的水平位移为s 平=v min t =2.26 m ,DE 的长为s DE =s 平-r =2.26 m -1.6 m =0.66 m.答案:(1)9 100 J (2)32 m (3)0.66 m13.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示,赛车从起点A 出发,沿水平直线轨道运动L 后,由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点,并能越过壕沟.已知赛车质量m =0.1 kg ,通电后以额定功率P =1.5 W 工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为0.3 N ,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L =10.00 m ,R =0.32 m ,h =1.25 m ,s =1.50 m .问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g =10 m/s 2)解析:设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1,由平抛运动的规律:s =v 1t ,h =12gt 2.解得:v 1=s g 2h=3 m/s. 设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v 2,最低点的速度为v 3, 由牛顿运动定律及机械能守恒定律得:mg =m v 22R, 12mv 23=12mv 22+mg(2R). 解得:v 3=5gR =4 m/s.通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是:v min =4 m/s. 设电动机工作时间至少为t ,根据功能原理:Pt -fL =12mv 2min .由此可得:t =2.53 s. 答案:2.53 s 29773 744D 瑍7 24861 611D 愝[K*40489 9E29 鸩40573 9E7D 鹽!27902 6CFE 泾24946 6172 慲31643 7B9B 箛34769 87D1 蟑。
能量的转化与守恒定律 (4)
1.水轮机带动发电机,是由______能转化为______能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是由______能转化为______能。
2.能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式______;或者从一个物体______,而能的总量保持不变,这个规律叫做能量守恒定律。
3.竖直上抛一小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )
A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B.上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
4.一物体从固定的斜面底端A点冲上斜面,向上滑到斜面上的B点时,与在A点时比较,其动能减少100J,由于摩擦力的作用其机械能减少30J,当它再次返回A点时,动能为100J。
则当它向上冲时,在A点所具有的初动能为 J。
5.下列物体中,机械能守恒的是(空气阻力均不计)()
A.在光滑斜面上匀速下滑胡物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
6.一个物体在竖直下落过程中,如果重力做功20J,克服空气阻力做功8J。
则物体在此过程中( )
A.重力势能减小20J B. 动能增加28J
C.机械能减小8J D. 机械能减小12J
7.人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的). 设地球的质量为M,以卫星离地无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为E p=-(G为万有引力常量).
(1)试证明:在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能.
(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星,这个速度叫做第二宇宙速度,用v2表示. 用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量. 试写出第二宇宙速度的表达式.
(3)设第一宇宙速度为v1,证明:v2=v1.
8.跳水运动员从10m高的跳台上跳下,在运动员下落的过程中( )
A.运动员的动能增加,重力势能增加
B.运动员的动能减少,重力势能减少
C.运动员的动能增加,重力势能减少
D.运动员的动能减少,重力势能增加
9.质量为m的物体从静止出发以g/2的加速度竖直下降h,下列说法中正确的是( )A.物体的机械能减少1/2mgh
B.物体的重力势能减少1/2mgh
C.物体的动能增加1/2mgh
D.重力做功mgh
10.下列说法中正确的是( )
A.外力对物体做功的代数和等于物体机械能的增量
B.重力做功大小等于重力势能的变化的大小
C.除重力和弹簧的弹力外,其它力对物体做的总功等于物体机械能的增加
D.重力做功不引起物体机械能的变化
参考答案:
1.答案:机械,电,电,机械
解析:
2.答案:转化为其他形式,转移到另一个物体
解析:
3.答案: C
解析:
4.答案: 250J
解析:
5.答案:C
解析:
6.答案: AC
解析:
7.答案: (1)见解析(2)v2=(3) v2==v1
解析: (1)设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速度为v,地球的质量为M,卫星的质量为m. 万有引力提供卫星做圆周运动的向心力:G=,所以,人造卫星的动能;E k=mv2=,卫星在轨道上具有的引力势能为:E p=-,所以卫星具有的机械能为:E=E k+E p=-=-,所以:|E|=|-|==E k
(2)设物体在地球表面的速度为v2,当它脱离地球引力时r→∞,此时速度为零(理解:第二宇
宙速度是卫星恰好到达无穷远处时的最小发射速度,动能恰好全部转化为重力势能,类似于竖直上抛的物体到达最高点即0势点处时,速度恰好为0). 由机械能守恒定律得:mv22-=0得:v2=
(3)第一宇宙速度v1即为卫星绕地球表面运行的速度,故有:G=m得:v2==v1
8.答案: C
解析:在运动员下落的过程中高度降低,重力势能减少,速度增加,动能增加,C对
9.答案: ACD
解析: A、因物体的加速度为g/2,故说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg-f=ma;解得f=1/2mg,阻力做功W f=-1/2mgh;阴力做功消耗机械能,故机械能的减小量为1/2mgh,故A正确;
B.D、重力做功W G=mgh,所以物体的重力势能减少mgh,故B错误,D正确;
C.由动能定理可得动能的改变量△E k=W合=mah=1/2mgh,所以物体的动能增加1/2mgh,故C正确
10.答案: BCD
解析: A、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的变化量,故A错误;
B.重力做的功等于重力势能的变化,B正确;
C.除重力和弹簧的弹力外,其它力对物体做的总功等于物体机械能的增加量,C正确;
D.只有重力做功的情况下,只存在重力势能和动能的变化,系统之和不变,即机械能守恒,D正确。