教科版必修2《能源的开发与利用》课时作业(有答案)

9年级初三化学-能源的合理开发和利用1．从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（）A．煤B．汽油C．氢气D．天然气C 煤炭燃烧会产生二氧化碳造成温室效应，产生的一氧化碳、二氧化硫、烟尘等物质会污染空气，A不合题意；汽油燃烧会产生二氧化碳造成温室效应，产生的一氧化碳、二氧化硫、烟尘等物质会污染空气，B不合题意；氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，C符合题意；天然气燃烧生成二氧化碳和水等，二氧化碳排放过多会造成温室效应，D不合题意。

2．我国南海海底含大量的“可燃冰”。

“可燃冰”外形似冰、可以燃烧，其中主要含有甲烷水合物。

下列说法正确的是（）A．“可燃冰”可作为能源B．“可燃冰”燃烧时只生成水C．“可燃冰”燃烧属于物理变化D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性A “可燃冰”可以燃烧，可作为能源，A正确；“可燃冰”主要含有甲烷水合物，所以燃烧会生成二氧化碳和水等，B错误；“可燃冰”燃烧有新物质生成，属于化学变化，C错误；“可燃冰”主要含有甲烷水合物，具有可燃性，但是水没有可燃性，D错误。

3．将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品。

下列不属于石油炼制得到的产品是（）A．煤焦油B．汽油C．柴油D．液化石油气A 将煤隔绝空气加强热，可生成焦炭、煤焦油、煤气、焦炉气等产物，煤焦油是煤加工的产品，A正确；汽油是石油加工得到的产品，B错误；柴油是石油加工得到的产品，C错误；煤油是石油加工得到的产品，D错误。

4．可燃冰被认为是21世纪的一种高效清洁能源。

我国的可燃冰开采技术处于世界先进水平。

可燃冰主要含有（）A．氢气B．一氧化碳C．甲烷水合物D．酒精C 可燃冰被认为是21世纪的一种高效清洁能源，可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可燃冰主要含有甲烷水合物。

5．页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，是一种新开发的能源。

下列说法错误的是（）A．页岩气的主要成分是甲烷B．页岩气是不可再生能源C．其完全燃烧的化学方程式为：2CH4+3O22CO+4H2OD．页岩气燃烧放出热量C 页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，主要成分是甲烷，A正确；页岩气是不可再生能源， B正确；在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，正确的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，C错误；燃烧都是放热反应，D正确。

第6节 能源的开发与利用一．选择题（1－8单项，9－10多项）1．关于能源,以下说法不正确的是( )A ．煤、石油、自然 气等燃料的最初来源都可以追溯到太阳能B ．柴草燃烧时释放的能量是化学能C ．核能和地热能来自地球自身D ．潮汐能来源于月球引力做的功2．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，所以不需要节省能源 B ．在利用能源的过程中，能量在数量上并未削减 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，所以能量可以被制造3．20世纪80年月初，科学家们制造了硅太阳能电池。

假如在太空设立太阳能卫星电站，可24h 发电，这不仅不受昼夜气候的影响，而且太阳辐射强度大，利用微波――电能转换装置，可将电能转换成微波向地面发送。

估量在21世纪初地球上空将会升起卫星电站，硅太阳能电池实现的能量转换方式是( )A ．光能→微波B ．光能→热能C ．电能→微波D ．光能→电能4．近年来，在公交车和出租车中推行用自然 气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展，走上街头你会发觉不少公交车和出租车上印有“CNG ”的标记，代表它们是以自然 气作为燃料的汽车则推广这一改革的主要目的是( )A ．延长发动机的寿命B ．促进地方经济和西部进展C ．削减大气污染D ．节省能源 5．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 的功表示水的能量削减了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 6．能把电能转化为机械的装置是( )A ．电灯B ．发电机C ．水轮机D ．电动机7．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，由静止开头下落，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．如图所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度由A 点冲上倾角为30°的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g ，在斜面上升的最大高度为h ，则在这个过程中，物体( )A ．机械能损失了mghB ．重力势能增加了3mghC ．动能损失了12mghD ．机械能损失了12mgh9．一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．对于这一过程，下列说法正确的是( )A ．子弹削减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 ．子弹削减的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D ．子弹削减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10．将质量为m 的小球在距地面高度为h 处抛出，抛出时的速度大小为v 0.小球落到地面时的速度大小为2v 0.若小球受到的空气阻力不能忽视，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是( )A ．小球克服空气阻力做的功小于mghB ．重力对小球做的功等于mghC ．合外力对小球做的功小于m v 20D ．合外力对小球做的功等于m v 20 二．计算题11．某地平均风速为5 m/s ，已知空气密度是1.2 kg/m 3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m 的圆面．假如这个风车能将圆面内10%的气流淌能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？12．如图所示，质量为m 的自行车绝技运动员从B 点由静止动身，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 .空气阻力忽视不计，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？第6节 能源的开发与利用一．选择题（1－8单项，9－10多项）1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．D 7．A 8．A 9．BD 10．AB 二．计算题11．3.4 kW解析：在t 时间内作用于风车的气流质量。

6.能源的开发与利用课后作业提升一、选择题1.关于能的转化和守恒定律,下列说法错误的是()A.能量能从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体B.能量的形式多种多样,它们之间可以相互转化C.一个物体能量增加了,必定伴随着别的物体能量削减D.能的转化和守恒定律证明白第一类永动机是不行能存在的解析:能量可从一种形式转化为另一种形式,也可从一个物体转移到另一个物体,如热传递的过程,A错误.答案:A2.从地面竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f恒定.在小球从抛出到上升至最高处的过程中,下列说法正确的是()A.小球的动能削减mgHB.小球的动能削减fHC.小球的机械能削减fHD.小球的机械能削减(mg+f)H解析:小球动能的削减量等于合力做的功,即ΔE k=(mg+f)H,A、B错误;小球机械能的削减量等于克服阻力做的功,即ΔE=fH,C正确,D错误.答案:C3.一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.对于这一过程,下列说法正确的是()A.子弹削减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损失的机械能等于系统产生的热量C.子弹削减的机械能等于木块增加的动能和木块增加的内能之和D.子弹削减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:由能量守恒定律可知:对子弹来讲,削减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,削减的机械能只用来增加它们的内能,B对,A、C错.答案:BD4.滚摆上下摇摆,而能达到的最大高度越来越低,说明() A.滚摆的机械能守恒B.能量正在消逝C.只有动能和势能的相互转化D.削减的机械能转化为内能,但总能量守恒解析:由于阻力的存在,物体克服阻力做功使部分机械能转化为内能,但总能量守恒,D正确.答案:D5.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开头自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.机械能削减mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功12mgR解析:小球从P点运动到B点的过程中重力做功为mgR,选项A错误;设小球通过B点时的速度为v B,依据小球通过B点时刚好对轨道没有压力,说明此刻刚好由重力供应向心力,对小球通过B点时应用牛顿其次定律有mg=m v B2R①,解得v B=√gR②,设小球从P点运动到B点的过程中克服摩擦力做功为W,对此过程由动能定理有mgR-W=12mv B2③,联立②③解得W=12mgR,选项D正确;上述过程合外力做功为W合=mgR-W= 12mgR,选项C错误;小球机械能削减量等于小球克服摩擦力所做的功,即ΔE=W=12mgR,选项B错误.答案:D二、非选择题6.高20m的瀑布,1 min内流下的水冲击水轮后,其水流的功率有20%转化为电能,若发电的功率为200 kW,则水流的功率为,1 min内流下的水质量是.(g取10m/s2)解析:因水流功率有20%转化为电能,而发电的功率为200 kW,所以水流的功率为200kW20%=1 000 kW.再依据P=Wt=mgℎt所以m=Ptgℎ=1×106×6010×20kg=3×105 kg.答案:1000kW3×105kg7.一质量为2kg的物块从离地80m的高处自由落下,测得落地速度为30m/s,求下落过程中产生的内能(g取10m/s2).解析:依据能量守恒,产生的内能为机械能的削减量,Q=ΔE=mgh-12mv2=2×10×80J-12×2×302J=700 J.答案:700J8.用铁锤打击铁钉,设打击时有80%的机械能转化为内能,内能的50%用来使铁钉的温度上升.问打击20次后,铁钉的温度上升多少?已知铁锤的质量为1.2 kg,铁锤打击铁钉时的速度是10 m/s,铁钉质量是40 g,铁的比热容是5.0×102 J/(kg·℃).解析:由能量守恒定律知:12m1v2×80%×50%×20=cm2Δt解得Δt=24℃.答案:24℃。

4.6 能源的开发与利用班级：姓名：1．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2.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3．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．物体对外未做功，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4．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．城市的工业和交通急剧发展，使得城市环境过多接收了耗散的能量，使城市环境的温度升高．C．煤炭和石油产品的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5.下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是()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——永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了6.(多选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 ( )A ．物体势能的增加量B ．物体动能的增加量C ．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D ．物体动能的增加量加上克服重力所做的功7.重为100N ，长1m 的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55J ，将它另一端竖起，需做功（ ）A ．45JB ．55JC ．60JD ．65J8.(多选)如图所示，高h ＝2 m 的曲面固定不动．一个质量为1 kg 的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4 m/s.g 取10 m/s 2.在此过程中，下列说法正确的是( )A ．物体克服摩擦力做功20 JB ．物体的动能增加了8 JC ．物体的重力势能减少了20 JD ．曲面对物体的支持力对物体不做功9.(多选)如图所示，质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h ，其加速度大小为34g .在这个过程中，物体 ( ) A ．重力势能增加了mghB ．动能损失了mghC ．动能损失了3mgh 2D ．机械能损失了mgh 210.如图所示，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 至少做功多少？11．如图所示，皮带的速度是3 m/s ，两圆心距离x ＝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能量E是多少？(g＝10 m/s2)参考答案1. C2.A3.D4.A5.D6.CD7.A8.BCD9.ACD10.自行车由C 点冲出后做竖直上抛运动上升高度等于下降高度h ＝12gt 2下. ① 上、下时间相等t 上＝t 下＝t 2. ②由功能关系知，在从B 到C 再到D 的过程中，自行车运动员做的功W 人应当等于他克服摩擦力做的功W 与增加的重力势能之和，W 人＝W ＋mgh . ③联立①②③得：W 人＝W ＋mgh ＝W ＋18mg 2t 2.11.解析 (1)μmg ＝ma ，a ＝1.5 m/s 2μmgx ′＝12mv 2 所以x ′＝3 m<4.5 m ，即物体可与皮带达共同速度，Ek ＝12mv 2＝12×1×32 J ＝4.5 J (2)v ＝at ，t ＝2 sQ ＝μmg(vt －x ′)＝0.15×1×10×(6－3) J ＝4.5 J(3)E ＝Ek ＋Q ＝4.5 J ＋4.5 J ＝9 J。

能源的开发与利用练习1．石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的压力，以下解决能源问题的方法不当的是（ ）．A ．用木材作燃料B ．用液氢替代汽油C ．开发风能D ．开发地热2．能源短缺和环境恶化指的是（ ）．①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了空气成分，使环境恶化A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④3．健身运动员在跑步机上不停地跑，但是他的动能并没有变化，关于这个过程中的能量转化情况，下列说法正确的是（ ）．A ．运动员消耗的化学能绝大部分是通过与空气的摩擦转化成了内能B ．运动员消耗的化学能绝大部分是通过与跑步机各部分之间的摩擦转化成了内能C ．运动员消耗的化学能绝大部分是通过鞋底与皮带的摩擦转化成了内能D ．运动员消耗的化学能绝大部分转化成了皮带的动能4．将质量为m 的小球在距地面高度为h 处抛出，抛出时的速度大小为v 0，小球落到地面时的速度大小为2v 0.若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是（ ）．A ．小球克服空气阻力做的功小于mghB ．重力对小球做的功等于mghC ．合外力对小球做的功小于20mvD ．合外力对小球做的功等于20mv5．如图所示，一个质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度由A 点冲上倾角为30°的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g ，在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中，物体（ ）．A ．机械能损失了mghB ．重力势能增加了3mghC ．动能损失了12mgh D ．机械能损失了12mgh6．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在A 中，A 、B 用一根弹性良好的弹簧连在一起，如图所示，则在子弹从开始射入木块A并压缩弹簧的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）．A．机械能守恒B．机械能不守恒C．仅对A、B系统，机械能守恒D．无法判断7．一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．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8．如图所示，传送带保持v＝4 m/s的速度水平匀速运动，将质量为1 kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6 m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？（g取10 m/s2）参考答案1．答案：A2．答案：D3．答案：B解析：运动员与空气的摩擦力很小，A错；鞋底与跑步机之间是静摩擦力，不会产生热量，C错；皮带的动能并不变化，D错．4．答案：AB解析：由题意可知，小球落地的速度比抛出时大，即从抛出到落地的过程中，动能变大了．根据动能定理W合＝ΔE k，则W合＞0，即重力所做的功大于阻力所做的功．而这个过程中重力对小球做的功为W G＝mgh，所以A、B正确；从抛出到落地的过程中，合外力的功等于小球动能的变化量，即W合＝12m（2v0）2－212mv＝232mv＞2mv，故C、D均错．5．答案：A解析：重力做了mgh的负功，重力势能增加mgh，B错；由于物体沿斜面以加速度g做减速运动，由牛顿第二定律可知：mg sin 30°＋f＝mg，f＝12mg.摩擦力做功为：W f＝－f·2h＝－mgh，机械能损失mgh，故A项正确，D错；由动能定理得ΔE k＝－mgh－mgh＝－2mgh，即动能损失了2mgh，故C错．6．答案：B解析：此题分为两个过程，一是子弹射入木块A中，二是弹簧被压缩，这两个过程并非独立，而是同时发生的．当子弹射入木块A中时，子弹受摩擦力的作用，与木块A发生相对运动，摩擦生热，机械能有损失，转化为内能．当子弹相对A静止以后，木块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，内部有动能与弹性势能的转化，所以选B.7．答案：BD解析：子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失，A选项没有考虑系统增加的内能，C选项中应考虑的是系统（子弹、木块）内能的增加，B、D正确．8．答案：8 J 8 J解析：木块与皮带间的摩擦力f＝μmg＝2 N，木块滑动的加速度为a，则由牛顿第二定律得F＝ma，所以a＝2 m/s2.设木块位移为x时速度达到4 m/s，则由v2＝2ax，得x＝4 m．W＝fx＝8 J．相对位移x相＝2va－x＝4 m，产生的焦耳热Q＝mgμx相＝8 J.。

第八节能源的开发与利用1．煤、石油、天然气，是埋在地下的动植物经过数亿年的地质演变而形成的，这些能源统称为____________．2．一次能源是指：煤、石油、天然气、水能、风能、__________、____________、海洋能、地热能等．它又可分为可再生能源(如太阳能、水能、风能、____________等)和不可再生能源(如煤、石油、____________、核能等)．电能、氢能、焦炭等是由一次能源直接或间接转化而来的能源称为____________．3．未来的清洁能源包括核能、风能、太阳能、水能、__________、____________、海洋能、氢等．【概念规律练】知识点一能源的基本概念1．(双选)能源可划分为一级能源和二级能源．自然界以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源．氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O＝2H2＋O2－517.6 kJ.下列叙述正确的是()A．电能是二级能源B．水力是二级能源C．天然气是一级能源D．焦炉气是一级能源2．煤、石油、天然气和生物资源的能量作为能源的共同特点是()A．可再生能源，取之不尽，用之不竭B．不可再生能源，用一点，少一点C．来自太阳辐射的能量D．污染环境的能源知识点二能量间相互转化3．各种形式的能都可以________，木柴燃烧发出热和光，在这个过程中是________能转化为______能和________能；水烧开时，锅盖在水蒸气的冲击下不停地跳动，这个过程是____能转化为______能．4．人类使用的普通能源，如煤、石油、天然气、木柴，以及水力发电得到的能量，它们的根源是()A．太阳能B．地球本身C．内能D．机械能【方法技巧练】一、能量大小的计算方法5．如果每人每年节约用电1千瓦时，那么，全国13亿人口节约用电相当于多少吨标准煤燃烧释放的能量？(标准煤热值为2.93×107 J/kg)6.一水电站，水流的落差为20 m，水流冲击水轮发电机后，水流能20%转化为电能．若发电机的功率为200 kW，则水每分钟流下的水量为多少？(g取10 m/s2)二、摩擦生热的计算方法 7.图1水平传送带以速度v 匀速运动，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1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 ．mv2 B ．2mv2 C.14mv2D.12mv2 8．如图2所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度v0冲上质量为M 、长为l 、置于光滑 水平面上的木板B ，正好不从木板上掉下，已知A 、B 间动摩擦因数为μ，此时长木板 对地位移为s.在这一过程中，求：图2(1)木板增加的动能；(2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量．1．某城市人口密度大，汽车等交通工具向空中大量排放碳氢化合物、氮氧化物等有害物质，下列最有可能发生的是()A．酸雨B．臭氧层空洞C．光化学烟雾D．温室效应2．下列关于能源开发和能量利用的说法中，正确的是()A．能量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、地热能、海洋能等常规能源C．为了提高发电效率，一个重要的研究方向是从能源直接得到电能，如磁流体发电D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要靠外国支援3．风能和水能是以下哪一种能的间接形式()A．核能B．电能C．太阳能D．地热能4．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．火炉把屋子烤暖C．电池的化学能变成电能D．以上都是5．(双选)下列过程中，属于新能源开发利用的是()A．石油燃烧B．植物的光合作用C．核电站发电D．太阳能电池供电6．关于能源，下列说法不正确的是()A．解决能源问题的根本出路在于开发和利用新能源B．煤、石油和天然气用完后，汽车将无法开动C．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自于太阳能7．关于能量转化的说法中不正确的是()A．举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重物的重力势能B．电流通过电阻丝使电能转化为机械能C．内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D．做功过程是能量转化过程，某过程做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化8．关于能源的利用，下列说法中不正确的是()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9．关于能源的开发和利用，下列观点中不正确的是()A．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B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护D．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10．(双选)在奥运比赛项目中，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，g为当地的重力加速度．下列说法正确的是()A．他的动能减少了fhB．他的重力势能减少了mghC．他的机械能减少(f－mg)hD．他的机械能减少了fh11.图3如图3所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，物块刚好滑到小车的左端．物块与小车间的摩擦力为f，在此过程中()A．系统产生的内能为fLB．系统增加的机械能为FsC．物块增加的动能为fL12.电机带动水平传送带以速度v匀速传动，图4一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图4所示，当小木块与传送带相对静止时．求：(1)小木块的位移．(2)传送带转过的路程．(3)小木块获得的动能．(4)摩擦过程产生的摩擦热．第八节能源的开发与利用课前预习练1．化石能源2．太阳能生物能海洋能天然气二次能源3．地热能生物质能课堂探究练1．AC[焦炉气是焦炉厂运作生产产生的衍生物质，故不是一级能源．天然气和水力都是自然界中现成的能源，是一级能源，B错误、C正确．显然电能是二级能源，A正确．] 2．C3．相互转化化学内光内机械解析能的种类多种多样，有太阳能、机械能、化学能、电能、光能、生物质能、内能、核能等．各种形式的能之间可以相互转化．4．A5．1.60×105 t解析由题可知，共节约的电能为E＝1.3×109×3.6×106 J＝4.68×1015 J，则E＝mQ，m＝E/Q＝4.68×1015/(2.93×107) kg＝1.60×108 kg ＝1.60×105 t 6．300 m3解析 设每分钟水的流量为Q ，则在1分钟内流下的水的质量m ＝Qρ ①在1分钟内流下的水减少的重力势能 ΔEP ＝mgh ＝Qρgh ② 由题意可知：发动机的功率P ＝ΔEp×20%t③整理得：Q ＝Ptρgh×20%代入数据得：Q ＝200×103×601×103×10×20×0.2＝300 m3.7．D解析 物块所受的滑动摩擦力为F ＝μmg 物块加速度a ＝Fm ＝μg加速至v 的时间t ＝v a ＝vμg物块相对地面运动的位移sA ＝v 2t ＝v22μg这段时间内传送带的位移s 带＝vt ＝v2μg则物块相对于传送带向后滑动的位移 s 相对＝s 带－sA ＝v22μg根据能量守恒定律知ΔE 内＝Fs 相对＝μmgv22μg ＝12mv2. 8．(1)μmgs (2)μmg(s ＋l) (3)μmgl (4)μmgl解析 在此过程中摩擦力做功的情况：A 和B 所受摩擦力分别为f 、f′，且f ＝f′＝μmg ，A 在f 的作用下减速，B 在f′的作用下加速；当A 滑动到B 的右端时，A 、B 达到一样的速度v ，正好不掉下．(1)对木板B ，根据动能定理有：μm g·s ＝12Mv2－0①从上式可知ΔEkB ＝μmgs.(2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功，根据功能关系可知 ΔEkA ＝－μmg(s ＋l)即－μmg(s ＋l)＝12mv2－12mv20＝12m(v2－v20)②(3)系统机械能的减少量ΔE ＝12mv20－12mv2－12Mv2由 ①、②可知ΔE ＝μmgl(4)m 、M 相对位移为l ，根据能量守恒知Q ＝μmgl.方法总结 摩擦生热的计算公式是Q ＝fd ，其中d 是两物体的相对位移．由此可知：一对相互作用的静摩擦力的总功为零，即不产生热量，一对相互作用的滑动摩擦力总功为－fd ，因此产生的热量为fd.课后巩固练 1．C2．C [人类所需要的能的形式，并非只是机械能一种，内能可以直接利用或转化成其他形成的能，A 错；核能、太阳能等是新开发的能源，而不是目前大量使用的常规能源，B 错；无论一个国家还是一个人，必须发扬自力更生、丰衣足食的精神，才能创造属于自己的幸福，D 错，只有C 正确．] 3．C 4．B [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，故选B.] 5．CD 6．B 7．B 8．A9．B [能量是守恒的，但由于能量的耗散，使得能利用的能源越来越少．]10．BD [动能变化量应等于合外力做的总功ΔEk ＝－(f －mg)h ，A 错误．重力势能变化量应等于重力做的功ΔEp ＝－mgh ，B 正确．机械能的变化量应等于除重力外的其他力所做功ΔE ＝－fh ，D 正确．] 11．A [系统运动过程的示意图如图所示，系统产生的内能应为滑动摩擦力乘以物体间的相对位移，即fL ，故A 正确，C 错误；根据功能关系，外力对系统做的功应等于系统产生的内能与机械能增量之和，即Fs ＝ΔE 总＋fL ，故B 错误；根据动能定理，合外力对小车做的功等于小车动能的增量，即Fs －fs ＝ΔEk 车，故D 错误．] 12．(1)v22μg (2)v2μg (3)12mv2 (4)12mv2解析 木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的动摩擦力作用做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热．对小木块，相对滑动时，由μmg ＝ma 得加速度a ＝μg ，由v ＝at 得，达到相对静止所用时间t ＝vμg .(1)小木块的位移s1＝v 2t ＝v22μg.11 (2)传送带始终匀速运动，路程s2＝vt ＝v2μg. (3)小木块获得的动能为Ek ＝12mv2. 这一问也可用动能定理μmgs1＝Ek 解．(4)产生的摩擦热为Q ＝μmg(s2－s1)＝12mv2.。

《第八节能源的利用与开发》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、能源利用与开发已成为当今世界的一个重要议题。

以下哪种能源是目前广泛认可的可再生资源？A、煤炭B、石油C、太阳能D、天然气2、关于能源的利用与开发，下列说法不正确的是？A、提高能源转化效率是减少能源浪费的有效途径B、核能发电不会导致温室气体的排放C、太阳能电池将太阳能转换为电能D、风力发电主要依赖于风力发电机，风速越大，产生电能越多3、以下哪种能源属于可再生能源？（）A、石油B、煤炭C、天然气D、太阳能4、以下关于能源利用的说法正确的是（）。

A、核能电站是利用核裂变产生的能量发电，安全可靠B、风能发电是利用风的动能转化为电能，对环境无污染C、水力发电是利用水流的机械能转化为电能，对环境有很大污染D、煤炭发电是利用煤炭的化学能转化为电能，效率很高5、下列关于太阳能的描述，正确的是：A. 太阳能的利用方式主要有光热转换、光电转换和光化学转换B. 太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能的设备C. 太阳能热水器是将太阳能转化为热能的设备D. 以上都是6、以下哪种能源属于可再生能源？A. 石油B. 天然气C. 煤炭D. 水能7、能源是社会发展的基石，对于能源的利用与开发，下列说法错误的是（C）A、太阳能作为一种可再生能源，具有广泛的应用前景。

B、核能是一种无污染的能源，但其利用也存在安全风险。

C、石油作为一次能源，其储量是无限的，因此发展前景良好。

D、风能是一种清洁、可再生的能源，有助于减少温室气体排放。

解析：石油属于化石能源，具有一定的不可再生性，其储量不是无限的，因此选项C的说法是错误的。

其他选项分别为太阳能的巨大应用前景、核能的安全与无污染特性和风能的清洁与可再生性，这些说法都是正确的。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于能源的利用与开发的说法，正确的是：A、风能、水能、太阳能是可再生能源B、核能、石油、天然气是不可再生能源C、太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能D、风力轮机可以将风能转化为机械能2、关于能源的利用效率，以下说法正确的是：A、能源的利用效率越高，能耗越低B、提高能源利用效率可以减少能源浪费C、提高能源利用效率有助于降低能源成本D、提高能源利用效率可以减少对环境的污染3、下列关于能源利用与开发的说法正确的是（）A、太阳能热水器可以直接利用太阳能将水加热，是可再生能源B、核能发电是利用核裂变释放出的能量来发电，属于不可再生能源C、风能是自然界中不断循环出现的能量，属于可再生能源D、化石能源在短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目背景：随着全球能源需求的快速增长，能源的高效利用和可持续开发成为国际社会关注的焦点。

第6节能源的开发与利用1、能量既不会凭空________,也不会凭空________，它只能从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量__________，这个规律称为能量守恒定律、2、能源就是指能够提供某种形式能量的____________、人类利用的能源最初有____________、________、________、________等、人类对能源的利用经历了三个时期：________时期、________时期、________时期、3、煤、石油、天然气等化石燃料使用后不能再次生成,也不可重复使用,所以称为____________能源、并且化石燃料的使用会造成严重的环境污染，因此我们应____________、积极开发与利用____________、【概念规律练】知识点一能量守恒定律1、关于能量守恒定律，下列说法错误的就是( )A、能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一物体B、能量的形式多种多样,它们之间可以相互转化C、一个物体能量增加了,必然伴随着别的物体能量减少D、能量守恒定律说明了能量既不会凭空产生也不会凭空消失2、下列说法正确的就是（）A、随着科技的发展，永动机就是可以制成的B、太阳照射到地球上的光能转化成了其她形式的能量，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”违背了能量守恒定律,因而就是不可能的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3、历史上曾有许多人试图发明一种机器，它可以不消耗能量而连续不断地对外做功，或者消耗少量能量而做大量的功、如图1所示为一种永动机的设计模型、人们把这种设想中的不消耗能量的机器叫做第一类永动机、这样的机器能制造出来不？请您谈谈您的瞧法、图1知识点二能量转化问题分析4、指出下列现象中能量的转化或转移情况、(1）植物的光合作用、(2）雨天时发生雷电、（3)人在跑步时，身体发热、(4）手摇发电机发电使灯泡发光、(5）风吹动帆船前进、5、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,下列说法正确的就是( )A、子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B、子弹与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与D、子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹与木块增加的内能之与【方法技巧练】一、利用能量守恒定律解题的方法6、图2如图2所示,质量为m，速度为v0的子弹，水平匀速飞行，击中前方悬挂于长为L的轻绳下端的木块（质量为M）；子弹未能穿出木块，使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为θ,则子弹击中木块后产生的内能为多少？7、水从20 m高处落下,如果水的重力势能的20％用来使水的温度升高,则水落下后的温度将升高多少？（g取10 m/s2)二、用功能关系分析能量的转化8、如图3所示,图3质量为m的物体（可视为质点）以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h,其加速度大小为34g、在这个过程中,物体（)A、重力势能增加了mghB、动能损失了mghC、动能损失了错误!D、机械能损失了mgh1、关于功与能，下列说法中正确的就是（）A、功与能的单位相同,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、功与能不能相互转化,就是不同的两个物理量2、有关功与能,下列说法正确的就是( )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、下列关于对能量守恒定律的认识，正确的就是( ）A、某种形式的能减少，一定存在其她形式的能增加B、某个物体的能减少,必然有其她物体的能增加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、她的办法就是：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就是（)A、物体克服阻力做功B、物体的动能转化为其她形式的能量C、物体的势能转化为其她形式的能量D、物体的机械能转化为其她形式的能量6、图4一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4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5所示，图5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6所示，图6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与阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量9、图7如图7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与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与10、如图8所示，图8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，下列说法中正确的就是（）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11、水平传送带以速度v匀速转动，图9一质量为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9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、2mv222图10如图10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；（3)系统机械能的减少量；（4）系统产生的热量、第6节能源的开发与利用课前预习练1、产生消失转化转移保持不变2、物质资源人的体能畜力风力水力柴草煤炭石油3、非再生节约能源新能源课堂探究练1、A [能量可以在不同物体之间转移也可以转化,但能的总量保持不变、]2、C ［永动机就是指不消耗能量,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永动机的发明,结果都以失败告终,原因就就是违背了能量守恒定律、人类只能发现规律、利用规律、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，所以永动机就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，一定就是转化成了别的能量,B错、马与其她动物，包括人要运动，必须消耗能量,动物的能量来源就是食物中储存的生物质能,C对、所谓“全自动"手表其内部还就是有能量转化装置的,一般就是一个摆锤，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，D错、]3、永动机就是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律,机器只能转化能量,不能创造与消灭能量、实验与事实证明，一切永动机的设想与制造都以失败而告终、4、见解析解析(1)植物利用太阳光进行化学合成，应就是光能转化为化学能;（2)发生雷电时，发出震耳欲聋的响声、耀眼的强光与放出热量,应就是电能转变为声能、光能与内能；（3)人跑步时身体发热，就是身体剧烈运动时，加速人体内新陈代谢的生理机能，应就是人体内储存的化学能转化为内能；(4)发电机的动能转化为电能,电能使灯泡发光,应就是机械能转化为电能，电能转化为内能;(5）空气的流动形成风,风具有机械能,帆船前进具有的仍就是机械能,应就是风的机械能转移给帆船，就是机械能的转移、点评 (1)一种形式的能量减少时，一定有另外形式的能量增加，一个物体的能量减少时，一定有其她物体的能量增加,不管能量如何转移与转化,能量的总与保持不变、（2）物体间发生能量转移时，能量的形式不变;而发生能量的转化时，能量的形式要发生改变,在确定能量转化的方向时,可以从消耗什么能,得到什么能进行比较来确定、5、BD [由能量守恒定律可知对子弹来讲,减少的机械能一就是用于增加木块动能，二就是用于增加木块与子弹的内能，D 对、对子弹与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、］6、错误!mv 错误!－（M ＋m ）gL (1－cos θ）解析 取子弹与木块组成的系统为研究对象,规定开始时M 位置的势能为零,子弹击中木块前系统的机械能E 1＝12mv 2，0, 击中木块后偏角最大时,M 速度为零，系统的机械能为E 2＝(M ＋m ）gL (1－cos θ）由能量守恒定律可知E 内＝E 1－E 2＝错误!mv 错误!－(M ＋m )gL (1－cos θ）、7、9、5×10－3 °C解析 质量为m 的水从高h 处落下,使水的温度升高了Δt ，水的比热容为c ，由能量守恒定律有:mgh ×20％＝cm Δt ,代入数据,解得Δt ＝9、5×10－3 °C、方法总结 用能量守恒定律解题的一般步骤（1)首先分析系统的能量，弄清哪种形式的能量在增加，哪种形式的能量在减少、(2)分别列出减少的能量与增加的能量、（3）根据能量守恒定律列方程ΔE 减＝ΔE 增求解、8、AC ［物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，A 正确;合力做的功等于动能的减少量ΔE k ＝max ＝ma 错误!＝错误!mgh ，B 错误，C 正确;机械能的损失量等于克服摩擦力做的功,因mg sin 30°＋f ＝ma ，所以f ＝错误!mg ，故克服摩擦力做的功为fx ＝错误!mg ·2h ＝错误!mgh ,D 项错误、］方法总结 做功引起能量的转化，并且功就是能量转化的量度、课后巩固练1、D2、D3、ABC4、A [压缩机电机有电流流过，会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高,A 正确、］5、AD ［四个现象中物体运动过程中都受到阻力，汽车主要就是制动阻力,流星、降落伞就是空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力,因而物体都克服阻力做功，A 对；四个物体运动过程中,汽车就是动能转化成了内能,流星、降落伞、条形磁铁就是重力势能转化成其她形式的能，总之就是机械能转化为其她形式的能，D 对、］点拨 本题考查综合分析能力,从若干不同的现象中分析找出相同的规律，正确分析理解四种现象中的能量及能量间的相互转化就是解决问题的关键、6、A ［当用力将绳上某点C 拉到D 时,外力在不断做功,而物体的动能不增加、因此外力做的功必定转化为物体的重力势能、重力势能增加了,则说明物体的重心升高了,外力不断地做功，重心就会不断地升高,正确选项为A 、］7、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 ）,即为弹簧在最短时具有的弹性势能、］ 8、BCD [木箱运动过程中，有力F 、重力、阻力三个力对木箱做功,合力做功决定着物体动能的改变量，C 正确;重力做功决定着重力势能的改变量,B 正确,A 错误；除重力做功以外,其她力做功的代数与等于物体机械能的改变量，D 正确、]9、BD ［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 的动能增量，即B 对、A 对B 的摩擦力与B 对A 的摩擦力就是一对作用力与反作用力，大小相等,方向相反,但就是由于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 f ＝ΔE k B ,即W F ＝ΔE k B ＋W f 就就是外力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与，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、］10、CD [运动员与跳板接触至F 弹＝mg 的过程中，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;在最低点，跳板形变量最大，弹性势能最大，选项C 正确；全过程由动能定理得,W G －W 弹＝0－错误!mv 2,即W G ＝W 弹－错误!mv 2，选项D 正确、]11、D ［相对滑动时木块的加速度a ＝μg ,从放上至相对静止所用时间t ＝错误!＝错误!、此过程中传送带对地的位移x 1＝vt ＝错误!、木块对地位移为x 2＝错误!t ＝错误!、摩擦力对木块做的功等于木块动能的增加，即E 1＝W 1＝μmgx 2＝12mv 2、传送带克服摩擦力做的功W 2＝μmgx 1＝mv 2、此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带能量转化为木块的动能及内能,由能量守恒定律，内能为ΔE ＝W 2－W 1＝μmg （x 1－x 2）＝错误!mv 2，故D 正确、］12、见解析解析 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 )＝错误!mv2－0,其中(l －L )为小铁块相对地面的位移，从上式可瞧出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、。

课时分层作业(十六)[根底达标练](时间：15分钟分值：50分)一、选择题(此题共6小题，每一小题6分，共36分)1．煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是( )A．都为可再生能源，取之不尽，用之不竭B．都为不可再生能源，用一点，少一点C．都为来自太阳辐射的能量D．都为污染环境的能源C[煤、石油、天然气是不可再生能源，对环境污染严重，生物质能是可再生能源，对环境无污染或污染少，但它们都来自太阳辐射．因此，选项C正确，其他选项均错误．] 2．(多项选择)如下关于功和机械能的说法，正确的答案是( )A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量BC[任何情况下，重力势能的减少总等于重力对物体做的功，A错误；由动能定理知B 项正确；根据重力势能的产生可知，重力势能是物体与地球之间的相互作用能，势能的大小与势能零点的选取有关，C项正确；只有在机械能守恒或其他外力做功为0时，运动物体动能的减少量才等于其重力势能的增加量，D错误．]3．(多项选择)为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，如下列图．让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然从B处自动滚了上去．如下关于该装置能量转化的判断正确的答案是( )A．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能B．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为弹性势能C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能BD[在A处和B处时铁罐速度为零，动能为零，所以从A处到B处是重力势能转化为弹性势能，故A项错误，B项正确．从B处又滚到最高处的过程是弹性势能转化为重力势能的过程，故C 项错误，D 项正确．]4.(多项选择)如下列图，质量为m 的物体放在升降机的底板上．假设升降机从静止开始以a ＝g2的加速度竖直向下运动一段位移h .如下说法正确的答案是( )A ．物体所受的支持力为mg3B ．物体动能的增加量为mghC ．物体重力势能的减小量为mghD ．物体机械能的减少量为mgh2CD [根据牛顿第二定律得：mg －N ＝ma ，得物体所受的支持力为N ＝mg －ma ＝mg2，故A 错误；合力做功为W 合＝mah ＝12mgh ，根据动能定理得，物体动能的增加量为ΔE k ＝W 合＝12mgh ，故B 错误；重力做功为mgh ，如此物体重力势能的减小量为mgh ，故C 正确；根据功能关系得知，物体机械能的减少量等于物体抑制支持力做功，即为12mgh ，故D 正确．]5.一物块从如下列图的弧形轨道上的A 点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B 点．由B 点返回后，仅能滑到C 点，A 、B 高度差为h 1，B 、C 高度差为h 2，如此如下关系正确的答案是( )A ．h 1＝h 2B ．h 1＜h 2C ．h 1＞h 2D ．h 1、h 2大小关系不确定C [由能的转化和守恒定律可知，物块由A 到B 的过程中重力势能减少mgh 1，全部用于抑制摩擦力做功，即W fAB ＝mgh 1，同理：W fBC ＝mgh 2，又随着物块最大高度的降低，运动过程中的同位置处物块对轨道的压力变小，必有W fAB >W fBC ，所以mgh 1＞mgh 2，得：h 1＞h 2，C 项正确．]6.(多项选择)如下列图，质量为M 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上．质量为m 的小物块放在小车的最左端．现有一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f .经过时间t ，小车运动的位移为s ，物块刚好滑到小车的最右端 ( )A ．此时物块的动能为(F －f )(s ＋l )B ．这一过程中，物块对小车所做的功为f (s ＋l )C ．这一过程中，物块和小车增加的机械能为FsD ．这一过程中，物块和小车产生的内能为flAD [根据动能定理得，(F －f )(s ＋l )＝12mv 2－0，如此物块的动能为E k ＝(F －f )(s ＋l )，故A 正确；这一过程中，物块对小车有压力和摩擦力，压力不做功，摩擦力所做的功为fs ，故物块对小车所做的功为fs ，故B 错误；由功能关系得知，物块和小车增加的机械能为F (s ＋l )－fl ，故C 错误；系统产生的内能等于系统抑制滑动摩擦力做的功fl ，故D 正确．]二、非选择题(14分)7．在质量为0.5 kg 的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长)，如下列图的那样，用手在靠近重物处握住细棒，使重物静止，握细棒的手不动，稍稍减小握力，使手和细棒间保持一定的摩擦力，让重物和细棒保持一定的加速度下落，在起初的1.0 s 的时间里，重物落下了0.50 m ．在此过程中手和细棒之间所产生的热量是多少？(g 取10 m/s 2)[解析] 由h ＝12at 2a ＝2ht2＝1 m/s 2由v ＝at ＝1×1.0 m/s＝1 m/s 由能量守恒mgh ＝12mv 2＋Q 热Q 热＝0.5×10×0.50 J－12×0.5×12 J ＝2.25 J.[答案] 2.25 J[能力提升练](时间：25分钟 分值：50分)一、选择题(此题共4小题，每一小题6分，共24分)1．不同的物理现象往往反映出一样的物理规律．如下列图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A[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. ]2.(多项选择)质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为s1和s2，如下列图．如此这段时间内此人所做的功的大小等于( )A．Fs2B．F(s1＋s2)C.12m2v22＋12(m＋m1)v21D.12m2v22BC[根据功能转化关系知道：人做的功都转化成了系统的能量，即m1、m2和人的动能，所以C正确；或者利用动能定理得绳子上的拉力对m1、m2做功的和为他们动能的增量．根据恒力做功的计算方法，绳子上的力也为F，由恒力做功公式W＝Fs得：W＝F(s1＋s2)，所以B正确．]3.(多项选择)如下列图，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，如下说法正确的答案是( )A ．小球的机械能守恒B ．物块与小球组成的系统机械能守恒C ．假设小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M 与桌面间摩擦产生的热量D ．假设小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M 与桌面间摩擦产生的热量 CD [由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A 错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M 做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B 错误；假设小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为M 与桌面摩擦生成的热量，C 正确；而假设小球加速下降，如此小球减小的机械能一局部摩擦生热，另一局部转化为物块与小球组成系统的动能，因此D 正确．]4.足够长的传送带以v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上，假设小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如下列图，当小物块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A ．mv 2B ．2mv 2C.14mv 2D.12mv 2 D [物块A 被放于传送带，即刻做匀加速直线运动，加速度a ＝μmgm＝μg ，匀加速过程前进的距离：x 1＝v 22a ＝v 22μg，该时间内传送带前进距离：x 2＝vt ＝v ·v μg ＝v 2μg ，所以物块相对传送带滑动距离：Δx ＝x 2－x 1＝v 22μg ，故产生的内能：Q ＝μmg ·Δx ＝μmg ·v 22μg ＝12mv 2，D 正确．]二、非选择题(此题共2小题，共26分)5．(12分)如下列图，在光滑水平地面上放置质量M ＝2 kg 的长木板，木板上外表与固定的光滑弧面相切．一质量m ＝1 kg 的小滑块自弧面上高h 处由静止自由滑下，在木板上滑行t ＝1 s 后，滑块和木板以共同速度v ＝1 m/s 匀速运动，g 取10 m/s 2.求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小F f ； (2)滑块下滑的高度h ；(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q . [解析] (1)对木板：F f ＝Ma 1 由运动学公式，有v ＝a 1t 解得F f ＝2 N. (2)对滑块：－F f ＝ma 2 设滑块滑上木板时的速度是v 0 如此v －v 0＝a 2t ，可得v 0＝3 m/s 由机械能守恒定律有mgh ＝12mv 2h ＝v 202g ＝322×10m ＝0.45 m. (3)根据功能关系有：Q ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2＝12×1×32 J －12×(1＋2)×12J ＝3 J.[答案] (1)2 N (2)0.45 m (3)3 J6.(14分)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响．汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污〞已成为国家的工作重点．地铁列车可实现零排放，大力开展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放．假设一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s 达最高速度72 km/h ，再匀速运动80 s ，接着匀减速运动15 s 到达乙站停住．设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N ，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW ，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功．(1)求甲站到乙站的距离；(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功一样，求公交车排放气态污染物的质量．(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10－6克)[解析] (1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t 1，距离为s 1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t 2，距离为s 2，速度为v ；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t 3，距离为s 3；甲站到乙站的距离为s .如此s 1＝12vt 1①s 2＝vt 2② s 3＝12vt 3③ s ＝s 1＋s 2＋s 3④联立①②③④式并代入数据得s ＝1 950 m ．⑤(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F ，所做的功为W 1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P ，所做的功为W 2.设燃油公交车与该列车从甲站到乙站做一样的功W ，将排放气态污染物的质量为M .如此W 1＝Fs 1⑥ W 2＝Pt 2⑦ W ＝W 1＋W 2⑧M ＝(3×10－9 kg·J －1)·W ⑨联立①⑥⑦⑧⑨式并代入数据得M ＝2.04 kg.⑩[答案] 见解析。

一、选择题1．太阳是人类的“能源之母”，下述关于太阳能的说法中错误的是()A．三大常规能源都是太阳能的产物B．光合作用是太阳能转换为化学能C．光驱动机械手表是太阳能先转换为电能，再转换为机械能D．自然界的风能、水能、潮汐能也都来自于太阳能解析：选D．常规能源是指煤、石油及天然气，在其地质形成过程中累积了太阳能，因此其能量来自于太阳；光合作用使太阳能转换为化学能储存在植物之中；光驱动手表内装有太阳能电池，先将太阳能转换为电能再转换为指针转动的机械能；自然界的风能、水能与太阳能有关，而潮汐能是由引力作用产生的．应选D．2．节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中．若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()A．礼花弹的动能变化量为W3＋W2＋W1B．礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1C．礼花弹的机械能变化量为W3－W2D．礼花弹的机械能变化量为W3－W2－W1解析：选BC．动能变化量等于各力做功的代数和，阻力重力都做负功，故W3－W1－W2＝ΔE k，所以B对，A错．重力以外其他力做功的和为W3－W2此即等于机械能增加量，所以C对，D错．此题选B、C．3.如图所示，小球从A点以初速度v0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()A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，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C过程与从C到B过程，速度的变化量相等D．小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等解析：选BD．小球从A出发到返回A的过程中，重力做功为零，摩擦力做负功，A错误；小球从A到C过程与从C到B过程中，合外力做功相等，动能的变化量相等，但速度的变化量不等，B正确，C错误；小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能等于克服摩擦力做的功，而克服摩擦力做的功相等，故D正确．4．飞船返回时高速进入大气层后，受到空气阻力的作用，接近地面时，减速伞打开，在距地面几米处，制动发动机点火制动，飞船迅速减速，安全着陆．下列说法正确的是() A．制动发动机点火制动后，飞船的重力势能减少，动能减小B．制动发动机工作时，由于化学能转化为机械能，飞船的机械能增加C．重力始终对飞船做正功，使飞船的机械能增加D．重力对飞船做正功，阻力对飞船做负功，飞船的机械能不变解析：选A．制动发动机点火制动后，飞船迅速减速下落，动能、重力势能均变小，机械能减小，A正确，B错误；飞船进入大气层后，空气阻力做负功，机械能一定减小，故C、D均错误．5. 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4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是()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．物块的机械能可能增加也可能减小解析：选A．机械能变化的原因是非重力、弹簧弹力做功，本题亦即看成F与f做功大小问题，由mg sin 30°＋f－F＝ma，知F－f＝mg sin 30°－ma>0，即F>f，故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大．6.一物块从如图所示的弧形轨道上的A点由静止开始滑下，由于轨道不光滑，它仅能滑到B点．由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h1，B、C高度差为h2，则下列关系正确的是()A．h1＝h2B．h1<h2C．h1>h2D．h1、h2大小关系不确定解析：选C．由能的转化和守恒定律可知，物块由A到B的过程中重力势能减少mgh1，全部用于克服摩擦力做功，即W fAB＝mgh1，同理：W fBC＝mgh2，又随着小滑块最大高度的降低，运动过程中的同位置处滑块对轨道的压力变小，必有W fAB>W fBC，所以mgh1>mgh2，得：h1>h2，C项正确．7.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．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．8. 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所做的功之和解析：选CD ．克服重力做的功等于物体重力势能的增加ΔE p ＝W G ，C 正确．由动能定理：－W G －W f ＋W F ＝12m v 2，W F ＝12m v 2＋W G ＋W f ＝ΔE k ＋ΔE p ＋W f ，A 、B 不对，D 对． ☆9.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出)．物块的质量为m ，AB ＝a ，物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W .撤去拉力后物块由静止向左运动，经O 点到达B 点时速度为零．重力加速度为g .则上述过程中( )A ．物块在A 点时，弹簧的弹性势能等于W －12μmga B ．物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于W －32μmga C ．经O 点时，物块的动能小于W －μmgaD ．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能解析：选BC ．由于有摩擦，O 点不在AB 的中点，而是在AB 中点的左侧(如图所示)．由题知AB ＝a ，OA ＞a 2，OB ＜a 2.根据功能关系，物块在A 点时，弹簧的弹性势能E p ＝W －μmgOA ＜W －12μmga ，选项A 错误；物块在B 点时，弹簧的弹性势能E ′p ＝E p －μmga ＝W －μmgOA －μmga ＜W －32μmga ，选项B 正确；物块在O 点的动能E k ＝E p －μmgOA ＝W －2μmgOA ＜W －μmga ，选项C 正确；物块动能最大时，弹簧的弹力kx ＝μmg ，此时物块处于M 点(如图所示)，若BM 光滑，则物块能运动至M ′点速度为零，则OM ′＝OM ，由于存在摩擦，OB ＜OM ，故物块动能最大时弹簧的弹性势能大于物块在B 点时弹簧的弹性势能，选项D 错误．二、非选择题10. 如图所示，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？解析：自行车由C 点冲出后做竖直上抛运动上升高度等于下降高度h ＝12gt 2下① 上、下时间相等t 上＝t 下＝t 2② 由功能关系知，在从B 到C 再到D 的过程中，自行车运动员做的功W 人应当等于他克服摩擦力做的功W 与增加的重力势能之和，W 人＝W ＋mgh ③联立①②③式得W 人＝W ＋mgh ＝W ＋18mg 2t 2. 答案：W ＋18mg 2t 2 11. 如图所示，质量为m 的小铁块A 以水平速度v 0冲上质量为M 、长为l 置于光滑水平面C 上的木板B ，正好不从木板上掉下，已知A 、B 间的动摩擦因数为μ，此时木板对地位移为x ，求这一过程中：(1)木板增加的动能； (2)小铁块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量．解析：(1)对B 根据动能定理得μmgx ＝12M v 2－0 从上式可知：ΔE k B ＝μmgx .(2)滑动摩擦力对小铁块A 做负功，根据功能关系可知：ΔE k A ＝－μmg (x ＋l )即小铁块减少的动能为－ΔE k A ＝12m v 20－12m v 2＝μmg (x ＋l )． (3)系统机械能的减少量为ΔE ＝12m v 20－12m v 2－12M v 2＝μmgl . (4)m 、M 相对位移为l ，根据能量守恒得：Q ＝μmgl .答案：见解析☆12.如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A 、B 两点间的距离为l ＝5 m ，传送带在电动机的带动下以v ＝1 m/s 的速度匀速运动，现将一质量为m ＝10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝3/2，在传送带将小物体从A 点传送到B 点的过程中，求：(g 取10 m/s 2)(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功．解析：(1)物块加速上升时的加速度a ＝μmg cos θ－mg sin θm＝2.5 m/s 2 当小物体的速度v ＝1 m/s 时，时间为t ，位移为l 1，则v ＝at ，l 1＝12at 2 解得t ＝0.4 s ，l 1＝0.2 m之后，小物体与传送带保持相对静止，即以v ＝1 m/s 的速度走完4.8 m 的路程．由功能关系得：W ＝12m v 2＋mgl sin θ＝255 J. (2)小物块与传送带的相对位移Δl ＝v t －v 2t ＝0.2 m 摩擦生热Q ＝μmg cos θ·Δl ＝15 J故电动机做的功为W 机＝W ＋Q ＝270 J.答案：(1)255 J (2)270 J1．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2，月球半径为1.74×103 km.利用以上数据估算月球的质量约为( )A ．8.1×1010 kgB ．7.4×1013 kgC ．5.4×1019 kgD ．7.4×1022 kg解析：选D ．天体做圆周运动时都是万有引力提供向心力，“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知：GMm r 2＝4π2mr T 2，得M ＝4π2r 3GT2，其中r ＝R ＋h ，代入数据解得M ＝7.4×1022 kg ，选项D 正确．2．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是( )A ．双星相互间的万有引力减小B ．双星做圆周运动的角速度增大C ．双星做圆周运动的周期增大D ．双星做圆周运动的半径增大解析：选B ．距离增大万有引力减小，A 正确；由m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2及r 1＋r 2＝r 得，r 1＝m 2r m 1＋m 2，r 2＝m 1r m 1＋m 2，可知D 正确；F ＝G m 1m 2r 2＝m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2，r 增大F 减小，r 1增大，故ω减小，B 错；由T ＝2πω知C 正确． 3．美国宇航局曾发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星．该行星被命名为开普勒－22b(kepler －22b)，距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍．这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈．若行星开普勒－22b 绕恒星做圆周运动的轨道半径可测量，万有引力常量G 已知．根据以上数据可以估算的物理量有( )A ．行星的质量B ．行星的密度C ．恒星的质量D ．恒星的密度解析：选C ．由万有引力定律和牛顿第二定律知卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供，由G Mm r 2＝mr 4π2T 2求得恒星的质量M ＝4π2r 3GT2，所以选项C 正确． 4.2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的( )A ．线速度大于地球的线速度B ．向心加速度大于地球的向心加速度C ．向心力仅由太阳的引力提供D ．向心力仅由地球的引力提供解析：选AB ．飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动，所以ω飞＝ω地，由圆周运动线速度和角速度的关系v ＝rω得v 飞＞v 地，选项A 正确；由公式a ＝rω2知，a 飞＞a 地，选项B 正确；飞行器受到太阳和地球的万有引力，方向均指向圆心，其合力提供向心力，故C 、D选项错． 5．如图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图．首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h 1处悬停(速度为0，h 1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h 2处的速度为v ，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面，已知探测器总质量为m (不包括燃料)，地球和月球的半径比为k 1，质量比为k 2，地球表面附近的重力加速度为g ，求：月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小．解析：设地球的质量和半径分别为M 和R ，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M ′、R ′和g ′，探测器刚接触月面时的速度大小为v t .由mg ′＝G M ′m R ′2和mg ＝G Mm R 2，得g ′＝k 21k 2g . 由v 2t －v 2＝2g ′h 2，得v t ＝v 2＋2k 21gh 2k 2. 答案：k 21k 2g v 2＋2k 21gh 2k 21．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2，月球半径为1.74×103 km.利用以上数据估算月球的质量约为( )A ．8.1×1010 kgB ．7.4×1013 kgC ．5.4×1019 kgD ．7.4×1022 kg解析：选D ．天体做圆周运动时都是万有引力提供向心力，“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知：GMm r 2＝4π2mr T 2，得M ＝4π2r 3GT2，其中r ＝R ＋h ，代入数据解得M ＝7.4×1022 kg ，选项D 正确．2．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是( )A ．双星相互间的万有引力减小B ．双星做圆周运动的角速度增大C ．双星做圆周运动的周期增大D ．双星做圆周运动的半径增大解析：选B ．距离增大万有引力减小，A 正确；由m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2及r 1＋r 2＝r 得，r 1＝m 2r m 1＋m 2，r 2＝m 1r m 1＋m 2，可知D 正确；F ＝G m 1m 2r 2＝m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2，r 增大F 减小，r 1增大，故ω减小，B 错；由T ＝2πω知C 正确． 3．美国宇航局曾发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星．该行星被命名为开普勒－22b(kepler －22b)，距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍．这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈．若行星开普勒－22b 绕恒星做圆周运动的轨道半径可测量，万有引力常量G 已知．根据以上数据可以估算的物理量有( )A ．行星的质量B ．行星的密度C ．恒星的质量D ．恒星的密度解析：选C ．由万有引力定律和牛顿第二定律知卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供，由G Mm r 2＝mr 4π2T 2求得恒星的质量M ＝4π2r 3GT2，所以选项C 正确． 4.2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的( )A ．线速度大于地球的线速度B ．向心加速度大于地球的向心加速度C ．向心力仅由太阳的引力提供D ．向心力仅由地球的引力提供 解析：选AB ．飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动，所以ω飞＝ω地，由圆周运动线速度和角速度的关系v ＝rω得v 飞＞v 地，选项A 正确；由公式a ＝rω2知，a 飞＞a 地，选项B 正确；飞行器受到太阳和地球的万有引力，方向均指向圆心，其合力提供向心力，故C 、D 选项错．5．如图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图．首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h 1处悬停(速度为0，h 1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h 2处的速度为v ，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面，已知探测器总质量为m (不包括燃料)，地球和月球的半径比为k 1，质量比为k 2，地球表面附近的重力加速度为g ，求：月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小．解析：设地球的质量和半径分别为M 和R ，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M ′、R ′和g ′，探测器刚接触月面时的速度大小为v t .由mg ′＝G M ′m R ′2和mg ＝G Mm R 2，得g ′＝k 21k 2g . 由v 2t －v 2＝2g ′h 2，得v t ＝v 2＋2k 21gh 2k 2. 答案：k 21k 2g v 2＋2k 21gh 2k 2。