《7-10能量守恒定律與能源 每課一練(人教版必修2)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《7-10能量守恒定律與能源 每課一練(人教版必修2)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、7-10能量守恒定律與能源 每課一練(人教版必修2)
知識(shí)點(diǎn)
基礎(chǔ)
中檔
稍難
功能關(guān)系
2、3、4、5
7、8、9
能量守恒
1、6、10
摩擦生熱
11
綜合
12
1. 關(guān)于能量和能源,下列說法中正確的是 ( )
A. 由于自然界的能量守恒,所以不需要節(jié)約能源
B. 在利用能源的過程中,能量在數(shù)量上并未減少
C. 能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性
D. 人類在不斷地開發(fā)和利用新能源,所以能量可以被創(chuàng)造
答案:B
解析:自然界的總能量是守恒的,能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)
2、物體,能量不可能被創(chuàng)造;在利用能源的過程中,能量在數(shù)量上并未減少,能量耗散使能量的利用品質(zhì)降低了,能量轉(zhuǎn)化具有方向性,因此要節(jié)約能源,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
2. [2013·大慶高一檢測]下列現(xiàn)象中,物體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是 ( )
A. 秋千由最高點(diǎn)蕩向最低點(diǎn)
B. 張開的弓把箭水平射出去
C. 騎自行車勻速駛上斜坡
D. 正在騰空上升的禮花彈
答案:D
解析:秋千由最高點(diǎn)蕩向最低點(diǎn)是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;張開的弓把箭水平射出去是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;騎自行車勻速駛上斜坡是人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢能;正在騰空上升的禮花彈是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故只有D正確.
3、3. [2013·合肥高一檢測]質(zhì)量為m的物體在豎直向上拉力F的作用下從靜止出發(fā)以2g的加速度勻加速上升h,則 ( )
A. 物體的機(jī)械能增加3mgh
B. 物體的重力勢能增加mgh
C. 物體的動(dòng)能增加Fh
D. 物體在上升過程中機(jī)械能守恒
答案:AB
解析:由F-mg=2mg得拉力F=3mg,機(jī)械能的增加等于拉力F做的功,即WF=Fh=3mgh,A對,D錯(cuò).重力勢能的增加等于克服重力做的功mgh,B對.動(dòng)能的增加等于合力做的功,即W合=m·2g·h=2mgh=Fh,C錯(cuò).
4. [2013·衡水高一檢測] 2012年3月24日在國際泳聯(lián)大獎(jiǎng)賽北京站中,中國選手何
4、沖在男子3米板決賽中獲得冠軍.若何沖的質(zhì)量為m,他入水后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對他的阻力大小恒為F,在水中下降高度h的過程中,他的(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣? ( )
A. 重力勢能減少了mgh
B. 動(dòng)能減少了Fh
C. 機(jī)械能減少了(F+mg)h
D. 機(jī)械能減少了Fh
答案:AD
解析:重力勢能的減少量等于重力做的功mgh,A對.動(dòng)能的減少量等于克服合力做的功,為(F-mg)h,B錯(cuò).機(jī)械能的減少量等于克服阻力F做的功Fh,C錯(cuò),D對.
5. 行駛中汽車制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰;降落傘在空中勻速下降.上述不同現(xiàn)象所包含的
5、相同的物理過程中( )
A. 物體克服阻力做功
B. 物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
C. 物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
D. 物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
答案:AD
解析:降落傘勻速下降,動(dòng)能不變,重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.汽車制動(dòng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
6. 一質(zhì)量均勻、不可伸長的繩索,重為G,A、B兩端固定在天花板上,現(xiàn)在最低點(diǎn)C處施加一豎直向下的力,將最低點(diǎn)緩慢拉至D點(diǎn),在此過程中,繩的重心位置 ( )
A. 逐漸升高 B .逐漸降低
C. 先降低后升高 D. 始終不變
答案:A
解析:外力對繩索做正功,繩索的機(jī)
6、械能增加,由于繩索的動(dòng)能不變,增加的必是重力勢能,重力勢能增加是重心升高的結(jié)果,故A正確.
7. [2012·安徽高考]如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中 ( )
A. 重力做功2mgR B. 機(jī)械能減少mgR
C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功mgR
答案:D
解析:重力做功與路徑無關(guān),所以WG=mgR,選項(xiàng)A錯(cuò);小球在B點(diǎn)時(shí)所受重力提供向心力,即mg=m,所以v=,
7、從P點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理知:W合=mv2=mgR,故選項(xiàng)C錯(cuò);根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒知:機(jī)械能的減少量為|ΔE|=|ΔEp|-|ΔEk|=mgR,故選項(xiàng)B錯(cuò);克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量,等于mgR,故選項(xiàng)D對.
8. 如圖所示,木塊靜止在光滑水平桌面上,一子彈水平射入木塊的深度為d時(shí),子彈與木塊相對靜止,在子彈入射的過程中,木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L,木塊對子彈的平均阻力為Ff,那么在這一過程中不正確的是 ( )
A. 木塊的機(jī)械能增量為FfL
B. 子彈的機(jī)械能減少量為Ff(L+d)
C. 系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為Ffd
D. 系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為Ff(L+d)
8、
答案:D
解析:木塊機(jī)械能的增量等于子彈對木塊的作用力Ff做的功FfL,A對.子彈機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的減少量,即子彈克服阻力做的功Ff(L+d),B對.系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于力Ff做的總功,即ΔE=FfL-Ff(L+d)=-Ffd,故機(jī)械能減少量為Ffd,C對、D錯(cuò).
9. [2013·廣州高一檢測]如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動(dòng),以地面為參照物,A、B都向前移動(dòng)一段距離.在此過程中 ( )
A. 外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量
B. B對A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能
9、增量
C. A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功
D. 外力F對B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和
答案:BD
解析:物體A所受的合外力等于B對A的摩擦力,對物體A運(yùn)用動(dòng)能定理,則有B對A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能增量,B對.A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑動(dòng),A、B對地的位移不相等,故二者做功不相等,C錯(cuò).對B應(yīng)用動(dòng)能定理,WF-Wf=ΔEkB,即WF=Wf+ΔEkB就是外力F對B做的功,等于B的動(dòng)能增量與B克服摩擦力所做的功之和,D對.由上述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能增量(等于B對
10、A的摩擦力所做的功)不相等,故A錯(cuò).
10. 某地平均風(fēng)速為5 m/s,已知空氣密度是1.2 kg/m3,有一風(fēng)車,它的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12 m的圓面.如果這個(gè)風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,則該風(fēng)車帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多大?
答案:3.4 kW
解析:在t時(shí)間內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流質(zhì)量m=πr2v·tρ這些氣流的動(dòng)能為mv2,
轉(zhuǎn)變成的電能E=mv2×10%
所以風(fēng)車帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的功率為P==πr2ρv3×10%
代入數(shù)據(jù)是P=3.4 kW.
11. [2013·大理高一檢測]質(zhì)量為m的鋼球以速度v落入沙坑,鋼球在沙坑中下陷的深度為d,(重力加速度為g)求:
(1
11、)鋼球在沙坑中受到的阻力大小Ff;
(2)鋼球下陷過程中產(chǎn)生的內(nèi)能.
答案:(1)mg+ (2)mgd+mv2
解析:(1)鋼球在沙坑中下陷過程由動(dòng)能定理得:
mgd-Ffd=0-mv2
解得:Ff=mg+.
(2)由能量守恒定律可知內(nèi)能的增量等于鋼球機(jī)械能的減少量,
故ΔE內(nèi)=mgd+mv2.
12. 如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失).已知圓弧的半徑R=0.3 m,θ=60°,小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v=4 m/s.(g取10 m/s2)試求:
(1)小球做
12、平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0;
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力.
答案:(1)2 m/s (2)0.69 m 0.60 m (3)8 N 豎直向上
解析:(1)作出小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度分解圖如圖所示,有:
v0=vcosθ=4×cos60°m/s
=2 m/s
vy=vsinθ=4×sin60° m/s
=2m/s.
(2)設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,水平位移為x,豎直位移為h,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:vy=gt x=v0t h=gt2
代入數(shù)據(jù)解得:x= m≈0.69 m,h=0.60 m.
(3)設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,取A點(diǎn)重力勢能為零,由機(jī)械能守恒定律有:
mv2=mv+mg(R+Rcosθ)
設(shè)C處軌道對小球的壓力為FN,有:FN+mg=m
代入數(shù)據(jù)解得:FN=8 N
由牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膲毫Υ笮? N,方向豎直向上.