高中物理人教版必修2习题:7.10能量守恒定律与能源
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(精心整理,诚意制作)7.10 能量守恒定律与能源每课一练(人教版必修2)1.关于功和能,下列说法中正确的是( )A.功和能的单位相同,物理意义也相同B.物体未对外做功,这个物体就不具有能量C.物体对外做功多,这个物体具有的能量就多D.功和能不能相互转化,是不同的两个物理量2.有关功和能,下列说法正确的是( )A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能B.物体具有多少能,就一定能做多少功C.物体做了多少功,就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少3.下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )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——永动机不可能制成D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了4.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将( )A.逐渐有所升高B.保持不变C.开机时降低,停机时又升高D.开机时升高,停机时降低5.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6.图2一质量均匀且不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,如图2所示.今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置( )A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变7.如图3所示,图3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.mgH-F阻(H-L)D.mg(L-x)+F阻(H-L+x)8.如图4所示,图4在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法正确的有( )A.力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量9.图5如图5所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参照物,A、B 都向前移动一段距离.在此过程中( )A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和10.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出.关于这一过程,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.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和11.水平传送带以速度v匀速转动,图6一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图6所示,在小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为( )A.mv2B.2mv2C.14mv2D.12mv2题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案12.图7如图7所示,在光滑的水平面上,有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动,将质量为m的小铁块无初速度地轻放到木块右端.小铁块与木块间的动摩擦因数为μ,当小铁块在木块上相对木块滑动L时与木块保持相对静止,此时长木块对地位移为l.求这个过程中:(1)小铁块增加的动能;(2)木块减少的动能;解析画出这一过程两物体的位移示意图,如图所示.(1)小铁块与长木块相对静止时的速度为v,则根据动能定理有μmg(l-L)=1 2m v2-0,其中(l-L)为小铁块相对地面的位移,从上式可看出ΔE k m=μmg(l-L).说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增量.(2)摩擦力对长木块做负功,根据功能关系ΔE k M=-μmgl,即木块减少的动能等于其克服摩擦力做的功,为μmgl.(3)系统机械能的减少量等于木块减小的动能减去小铁块增加的动能ΔE=μmgl-μmg(l-L)=μmgL(4)m、M间相对滑动的位移为L,根据能量守恒定律,知Q=μmgL,即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量.。
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。
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)7.10 能量守恒定律与能源【学业达标训练】1.关于功和能,下列说法正确的是()A.功和能单位相同,意义相同,功是能,能是功B.功和能虽然是两个不同的物理量,但是功和能可以相互转化C.水对水轮机做了8.9×106 J的功表示水的能量减少了8.9×106 JD.竖直上抛的石子上升过程克服重力做功5 J表示石子将5 J的功转化为5 J的重力势能【解析】选C.功和能虽然单位相同,但意义完全不同,功是功,能是能,功和能也不能转化,是两个不同的物理量,A、B错.功是能量转化的量度,水对水轮机做了8.9×106 J的功表示水的能量减少了8.9×106 J,转化成水轮机的能量,C对,石子克服重力做5 J的功表示动能转化成势能5 J,D错.2.下列哪些现象属于能量的耗散()A.利用水流能发电产生电能B.电能在灯泡中变成光能C.电池的化学能变成电能D.火炉把屋子烤暖【解析】选D.能量耗散主要指其他形式的能量最终转化成环境的内能后,不能再次被收集起来重新利用,故只选D.3.随着科技的发展,节能冰箱不断涌现.有些家用冰箱日耗电0.6度,甚至有的降至0.4度.(老式冰箱日耗电1度以上),下面关于节能冰箱与老式冰箱对比分析中正确的是()A.节能冰箱做功少,消耗电能多B.节能冰箱做功多,消耗电能少C.节能冰箱做多少功,消耗多少电能D.节能冰箱冷冻、冷藏效率高.【解析】选C、D.由功能关系可知,做多少功,消耗多少电能,A、B错,C对,节能冰箱靠先进的技术,提高了效率,D对.4.下列说法正确的是()A.随着科技的发展,永动机是可以制成的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,说明能量可以凭空产生【解析】选C.永动机是指不消耗或少消耗能量,而可以大量对外做功的装置,历史上曾出现过各式各样的所谓的永动机的发明,结果都以失败告终,原因就是违背了能量转化和守恒定律.人类只能发现规律、利用规律,但绝不可以创造规律、改变规律,违背规律行事,即使以后科技再发达,也要受自然规律的制约,所以永动机是永远不可能制成的,A错.太阳辐射大量的能量,地球只吸收了极小的一部分,就形成了风云雨雪,使万物生长.但辐射到星际空间的能量也没有消失,一定是转化成了别的能量,B错.马和其他动物,包括人要运动,必须消耗能量,动物的能量来源是食物中储存的生物质能,C正确.所谓的“全自动”手表内部还是有能量转化装置的,一般是一个摆锤,当人戴着手表活动时,使摆锤不停摆动,给游丝弹簧补充能量,才会维持手表的走动.如果把这种表放在桌面上静置两天,它一定会停的,D错.5.(2010·大庆高一检测)水平地面上平卧一根长L质量为M的匀质棒,把它的一端匀速抬高H(H L),设用手直接作用于棒端抬高时做功W1,用一根弹簧钩住棒端抬至同样高时手做功W2,则()A.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.不确定【解析】选C.直接作用于棒的一端时W1=ΔEp G,用弹簧钩住升高相同高度时W2=ΔE pG+ΔE p弹,显然W1<W2.C对,A、B、D错.6.一小滑块放在如图7-10-2所示的固定凹形斜面上,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所做功的大小为A(绝对值),斜面对滑块的作用力所做的功大小为B,重力做功大小为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)等于多少?滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少?【解析】根据动能定理,动能的改变等于外力做功的代数和,其中有空气阻力做的负功,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.根据重力做功与重力势能的关系,重力势能的减少等于重力做的功,因此重力势能的改变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【素能综合检测】一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分.至少一个选项正确)1.关于能源的利用中,下列说法不正确的是()A.自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度C.煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D.能量耗散表明能源的利用是有条件的,也是有代价的【解析】选A.自然界的能量守恒,但能量在利用过程中,可利用的品质在逐渐降低,因此,必须节约能源,A项错,C、D对.城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散的能量,使城市温度升高,B对.2.如图1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.mgH-F阻(H-L)D.mg(L-x)+F阻(H-L+x)【解析】选A.设物体克服弹力做功为W弹,则对物体应用动能定理得(mg-F阻)(H-L+x)-W弹=ΔE k=0,所以,W弹=(mg-F阻)(H-L+x),即为弹簧具有的弹性势能.3.(2010·福建师大附中高一检测)如图2所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动.设某时刻物块A运动的速度大小为v A,小球B运动的速度大小为v B,轻绳与杆的夹角为θ.则()A.v A=v B cosθB.v B=v A cosθC.小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D.当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大.【解析】选B、D.B的速度等于A沿绳方向的分速度v B=v A cosθ,A错,B对,下落中B球减小的重力势能等于A球增加的重力势能与A、B增加的动能之和,C错,A上升到与滑轮等高时,B速度为0,B减少的机械能最多,由能量守恒知A机械能最大,D对.4.如图3所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参照物,A、B都向前移动一段距离.在此过程中()A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和【解析】选B、D.A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B对.A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不等,C错.对B应用动能定理,W F-W Ff=ΔE kB,即W F=ΔE kB+W Ff就是外力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对.由上述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错.5.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑平面上的木块,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.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和【解析】选B、D.由能量守恒定律可知对子弹来讲,减少的机械能一是用于木块增加动能,二是用于增加木块和子弹的内能,D对.对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能,B对,A、C错.二、非选择题(本题包括3小题,共30分.有必要的文字叙述)6.(10分)如图4所示,质量为m的自行车特技运动员从B点由静止出发,经BC圆弧,从C点竖直冲出,完成空翻,完成空翻的时间为t.由B到C的过程中,克服摩擦力做功为W.空气阻力忽略不计,重力加速度为g,试求:自行车运动员从B到C至少做多少功?7.(2010·沈阳高一检测)(10分)如图5所示,皮带的速度是3 m/s,两圆心距离s=4.5 m,现将m=1 kg 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Ek;(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=10 m/s2)[探究·创新]8.(10分)在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠“变频空调”,据专家介绍变频空调比定频的要节能,因为定频空调开机时就等同于汽车启动时,很耗能,是正常运行的5至7倍.空调在工作时达到设定温度就停机,等温度高了再继续启动.这样会频繁启动,耗电多,而变频空调启动时有一个由低到高的过程,而运行过程是自动变速来保持室内温度,从开机到关机中间不停机.而是达到设定温度后就降到最小功率运行,所以比较省电.阅读上述介绍后,探究以下说法中合理的是()A.变频空调节能,运行中不遵守能量守恒定律B.变频空调运行中做功少,转化能量多C.变频空调在同样工作条件下运行效率高,省电D.变频空调和定频空调做同样功时,消耗同样电能【探究思路】C、D正确.自然界的一切过程都遵守能量守恒定律,A错.功是能量转化的量度,做同样功,消耗同样电能,B错,D对.由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高,C对.。
10.能量守恒定律与能源基础巩固1关于能量和能源,下列说法正确的是()A.由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少C.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造解析:自然界的总能量是守恒的,能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,能量不可能被创造;在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少,能量转化具有方向性。
答案:B2不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。
如图所示的现象中在能量转化方面的共同点是()A.物体的机械能转化为其他形式的能量B.物体的动能全部转化为重力势能C.其他形式的能量转化为物体的机械能D.物体的重力势能转化为其他形式的能量解析:题图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量,选项A正确。
答案:A3(多选)下列对能量耗散的理解正确的是()A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散遵循能量守恒定律C.能量耗散导致能量可利用的品质降低D.能量耗散是指其他形式的能量转化为环境的内能后,我们无法将分散在环境中的内能重新收集起来加以利用的现象答案:BCD4在体育比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。
质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h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FhB.他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了(F-mg)hD.他的机械能减少了Fh解析:由动能定理,ΔE k=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,选项A错误;他的重力势能减少了mgh,选项B错误;他的机械能减少了ΔE=Fh,选项C错误,D正确。
答案:D5(多选)某人将一静止在地面上的物体提到高空的过程中,重力做功W1,空气阻力做功W2,人对物体做功W3,取地面重力势能为零,则()A.物体的重力势能等于-W1B.物体的动能等于W3-W2-W1C.物体的动能等于W3+W2+W1D.物体的总机械能等于W3解析:根据功能关系,重力势能的变化等于重力做功的负值,选项A正确;物体动能的变化等于合外力做的总功,即ΔE k=W3+W2+W1,选项C正确,B错误;物体机械能的变化等于除去重力之外其他力做的功,即ΔE=W3+W2,选项D错误。
高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守恒定律》《第十节能量守恒定律与能源》精品专题课后练习【2】(含答案考点及解析)班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.一质量为5000kg 的汽车,以额定功率由静止启动,它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍,发动机额定功率为50kW 。
则汽车在此路面上行驶的最大速度为:A .5m/sB .7m/sC .8m/sD .10m/s【答案】D【考点】高中物理知识点》功和机械能》功和功率【解析】试题分析:当汽车以额定功率行驶时,做加速度减小的加速运动,当加速度减到零时,速度最大,此时牵引力等于阻力,即F=f=kmg=0.1×5000×10N=5000N ;此时的最大速度为:,选项 D 正确。
考点:功率。
2.如图所示,半径为r 的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O 1在x 轴上,且OO 1等于圆的半径。
虚线MN 平行于x 轴且与圆相切,在MN 的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E 0,方向沿x 轴的负方向,磁感应强度的大小为B 0,方向垂直纸面向外。
两个质量为m 、电荷量为q 的正粒子a 、b ,以相同大小的初速度从原点O 射入磁场,速度的方向与x 轴夹角均为30?。
两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN 进入MN 上方场区中恰好都做匀速直线运动。
不计粒子的重力,求:(1)粒子初速度v 的大小。
(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B 的大小。
(3)只撤去虚线MN 上方的磁场B 0,a 、b 两个粒子到达y 轴的时间差△t 。
【答案】(1) (2) (3)【考点】高中物理知识点》电磁学》电场》电荷在电场中的偏转【解析】试题分析:(1)粒子进入MN上方后恰好做匀速直线运动,则qvB=qE0粒子的初速度大小(2)如图,由几何关系得粒子作圆周运动的半径R=r由动力学知识可得:,得(3)粒子在圆形磁场中作圆周运动的周期ab两粒子在磁场中运动的时间差由几何关系:;;;;Ab两粒子在电场中做类平抛运动的时间差由几何知识得,两粒子离开圆形磁场区域到进入水平匀强磁场之前做匀速直线运动,两者所用的时间相同。
人教版必修2 7.10 能量守恒定律与能源课时训练物理试卷题号一二三总分得分一、单选题(本大题共10小题,共40分)1.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将A. 逐渐有所升高B. 保持不变C. 开机时降低,停机时又升高D. 开机时升高,停机时降低2.我国居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,冬天树叶又会全部掉光,使温暖的阳光进入屋内,可以起到冬暖夏凉的作用,被人们称为天然空调。
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. 树木吸收太阳能,使自己温度升高,周围温度降低C. 树木吸收太阳能,将太阳光的能量转化为化学能,使环境温度降低D. 白天树木将热量存起来,晚上再将热量放出来,所以白天在树林里感到凉爽而晚上感到热3.关于能量转化与守恒,下列说法中正确的是A. 摩擦生热的过程是不可逆的B. 凡是能量守恒的过程就一定会发生C. 空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性D. 由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机4.已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h,则在这段时间内叙述正确的是重力加速度为A. 货物的动能一定增加B. 货物的机械能一定增加mahC. 货物的重力势能一定增加mahD. 货物的机械能一定增加5.如图所示,斜面体固定在水平地面上.一物体在沿斜面向上且平行斜面的力作用下,在斜面上做速度为的匀速运动,的功率为若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为的力如图作用下,在同一斜面上做速度为的匀速运动,的功率也为,则下列说法中正确的是A. 大于B. 在相同的时间内,物体增加的机械能相同C. 一定小于D. 可能小于6.关于能量的转化,下列说法中正确的是A. 电热水器把化学能转化为内能B. 电动机把电能转化为机械能C. 人运动时是把内能转化为机械能D. 太阳能电池把太阳能转化为化学能7.跳高运动员在做如图所示的四种过杆姿势时,重心最能接近甚至低于横杆的是A. 滚式B. 跨越式C. 剪式D. 背越式8.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9.如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是A. 电动机多做的功为B. 物体在传送带上的划痕长C. 传送带克服摩擦力做的功为D. 电动机增加的功率为10.以下说法正确的是A. 物体做匀速运动,它的机械能一定守恒B. 物体所受的合力等于零,它的机械能一定守恒C. 物体所受的合力不等于零,它的机械能可能守恒D. 物体所受的合力等于零,它的机械能一定守恒二、多选题(本大题共5小题,共20分)11.如图,长度为l的小车静止在光滑的水平面上,可视为质点的小物块放在小车的最左端。
10.能量守恒定律与能源基础巩固1关于能量和能源,下列说法正确的是()A.由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少C.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造解析:自然界的总能量是守恒的,能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,能量不可能被创造;在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少,能量转化具有方向性。
答案:B2不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。
如图所示的现象中在能量转化方面的共同点是()A.物体的机械能转化为其他形式的能量B.物体的动能全部转化为重力势能C.其他形式的能量转化为物体的机械能D.物体的重力势能转化为其他形式的能量解析:题图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量,选项A正确。
答案:A3(多选)下列对能量耗散的理解正确的是()A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散遵循能量守恒定律C.能量耗散导致能量可利用的品质降低D.能量耗散是指其他形式的能量转化为环境的内能后,我们无法将分散在环境中的内能重新收集起来加以利用的现象答案:BCD4在体育比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。
质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h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FhB.他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了(F-mg)hD.他的机械能减少了Fh解析:由动能定理,ΔE k=mgh-Fh,动能减少了Fh-mgh,选项A错误;他的重力势能减少了mgh,选项B错误;他的机械能减少了ΔE=Fh,选项C错误,D正确。
答案:D5(多选)某人将一静止在地面上的物体提到高空的过程中,重力做功W1,空气阻力做功W2,人对物体做功W3,取地面重力势能为零,则()A.物体的重力势能等于-W1B.物体的动能等于W3-W2-W1C.物体的动能等于W3+W2+W1D.物体的总机械能等于W3解析:根据功能关系,重力势能的变化等于重力做功的负值,选项A正确;物体动能的变化等于合外力做的总功,即ΔE k=W3+W2+W1,选项C正确,B错误;物体机械能的变化等于除去重力之外其他力做的功,即ΔE=W3+W2,选项D错误。
答案:AC6如图所示,一质量均匀、不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,现在最低点C处施加一竖直向下的力,将最低点缓慢拉至D点,在此过程中,绳的重心位置()A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变解析:外力对绳索做正功,绳索的机械能增加,由于绳索的动能不变,增加的必是重力势能,重力势能增加是重心升高的结果,故A正确。
答案:A7质量为m的钢球以速度v落入沙坑,钢球在沙坑中下陷的深度为d,重力加速度为g,求:(1)钢球在沙坑中受到的阻力大小F f;(2)钢球下陷过程中产生的内能。
解析:(1)钢球在沙坑中下陷过程由动能定理得mgd-F f d=0−12mv2,解得:F f=mg+mv22d。
(2)由能量守恒定律可知,内能的增量等于钢球机械能的减少量,故ΔE内=mgd+12mv2。
答案:(1)mg+mv 22d (2)mgd+12mv28飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带,其俯视图如图所示。
现开启电动机,传送带达到稳定速度v后,将行李依次轻轻放在传送带上。
若有n件质量均为m的行李需要通过传送带运送给旅客,已知行李与传送带间的动摩擦因数为μ,在拐弯处行李做圆周运动的半径为R,并且行李与传送带间无相对滑动(忽略电动机自身损失的能量)。
则从传送带稳定运动到运送完行李,电动机要消耗的电能是多少?解析:传送带与行李间由于摩擦产生的总热量Q=nmgμΔx由运动学公式得Δx=x传-x行=vt−vt2=vt2又v=at=μgt联立以上三式可得Q=12nmv2根据题意可知,从传送带稳定运动到运送完行李,电动机要消耗的电能为E=Q+E k=12nmv2+12nmv2=nmv2。
答案:nmv2能力提升1(多选)如图,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿在圆环上做无摩擦的运动。
设开始时小球置于A点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力。
下列正确的是()A.从A到B的过程中,小球的机械能守恒B.从A到B的过程中,小球的机械能减少C.小球过B点时,弹簧的弹力为mg+m v 2RD.小球过B点时,弹簧的弹力为mg+m v 22R解析:运动过程中,弹簧的弹力对小球做负功,小球的机械能减少,A错,B对;由牛顿第二定律得F-mg=m v 2R ,故小球过B点时,弹力F=mg+m v2R,C对,D错。
答案:BC2(多选)构建和谐、节约型社会的思想深得民心,也体现在生活的方方面面。
自动充电式电动车就是很好的一例:将电动车的前轮装上发电机,发电机与蓄电池连接,当电动车滑行时,就可以向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来。
现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭充电装置,让车自由滑行,其动能随位移的变化关系如图线①所示;第二次启动充电装置,其动能随位移的变化关系如图线②所示,则()A.电动车受到的摩擦阻力为50 NB.电动车受到的摩擦阻力为83 NC.第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是200 JD.第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是300 J解析:当关闭充电装置,让车自由滑行时,自行车的动能全部用来克服摩擦力做功,转化为内能,有E k=F f x1,解得F f=50 N;当启动充电装置滑行时,自行车的动能一部分克服摩擦力做功,另一部分转化为蓄电池的电能,根据能量守恒有E k=F f x2+E电,故E电=E k-F f x2=200 J。
答案:AC3两块完全相同的木块A、B,其中A固定在水平桌面上,B放在光滑水平桌面上。
两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块,穿透后子弹的速度分别为v A、v B,在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热分别为Q A、Q B,设木块对子弹的摩擦力大小一定,则()A.v A>v B,Q A>Q BB.v A<v B,Q A=Q BC.v A=v B,Q A<Q BD.v A>v B,Q A=Q B解析:设子弹的初速度为v0,质量为m,木块的厚度为d,穿透过程中子弹所受阻力大小为f,未固定的木块前进了x,根据动能定理:fd=12mv02−12mv A2,f(d+x)=12mv02−12mv B2,比较以上两式得v A>v B,两种情况下产生的热量相等,Q A=Q B=fd,故D正确。
答案:D★4(多选)如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。
在移动过程中,下列说法正确的是()A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析:木箱加速上移的过程中,拉力F做正功,重力和摩擦力做负功,支持力不做功,由动能定理得W F-W G-W f=12mv2−0。
即W F=W G+W f+12mv2。
选项A、B错误,D正确;又因木箱克服重力做的功W G等于木箱增加的重力势能,故C正确。
答案:CD5一水电站,水流的落差为20 m,水流冲击水轮发电机后,水的势能有20%转化为电能,若发电机的功率为200 kW,则每分钟流下的水量是m3。
解析:设每分钟流下的水量为V,则有ρVghη=Pt,即1×103 kg/m3·V×10 N/kg×20 m×0.2=200×103 W×60 s,解得V=300 m3。
答案:3006传统的能源——煤和石油在利用过程中将产生严重的环境污染,而且储量有限,有朝一日将要被开采尽,因此寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向。
利用风能发电即是一例。
我国已建立了一定数量的风能电站。
假设某地强风的风速约为v=20 m/s,设空气密度为ρ=1.3 kg/m3,如果把通过横截面积为S=20 m2的风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=,大小约为W(取一位有效数字)。
解析:P=12mv2t=12ρSv3=12×1.3×20×203 W=1×105 W。
答案:12ρSv31×1057如图所示,一质量为m的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个大小为F的水平恒力,使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F,物块与水平地面间的动摩擦因数为μ。
求:(1)撤去F时,物块速度的大小。
(2)撤去F后,物块还能滑行多远。
解析:(1)根据功能关系知,力F做的功等于物体克服摩擦力做功与物体增加的动能之和,即Fx=μmgx+12mv2解得v=√2(F-μmg)xm。
(2)设撤去F后物块还能滑行的距离为x',由能量守恒定律知,物体的动能全部用来克服摩擦力做功,则12mv2=μmgx′解得x'=(Fμmg-1)x。
答案:(1)√2(F-μmg)xm (2)(Fμmg-1)x8如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H=0.75 m,C距离水平地面高h=0.45 m。
一质量m=0.10 kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点。
现测得C、D两点的水平距离l=0.60 m。
不计空气阻力,g取10 m/s2。
求:(1)小物块从C点运动到D点经历的时间。
(2)小物块从C点飞出时速度的大小。
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。
解析:(1)小物块从C水平飞出后做平抛运动,由h=12gt2得小物块从C到D运动的时间t=√2ℎg=0.3 s。
(2)从C点飞出时速度的大小v=lt=2.0 m/s。
(3)小物块从A运动到C的过程中,根据动能定理得mg(H-h)+W f=12mv2−0得摩擦力做功W f=12mv2−mg(H−ℎ)=−0.1 J 此过程中克服摩擦力做的功W f'=-W f=0.1 J。
答案:(1)0.3 s(2)2.0 m/s(3)0.1 J最新中小学教案、试题、试卷。