高中物理人教版 (新課標(biāo))必修2第七章機(jī)械能守恒定律10.能量守恒定律與能源課堂檢測-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第13講能量守恒定律

與能源

[時(shí)間：60分鐘]

題組一對能量守恒定律的理解及應(yīng)用

1．下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識不正確的是( )

A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加

B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加

C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)不可能制成

D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了

2．自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)的幅度越來越小，下列說法中正確的是( )

A．機(jī)械能守恒

B．能量正在消失

C．只有動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化

D．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒

3．有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度．他的辦法是：關(guān)好房間的門窗然后打開冰箱的所有門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞，則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將( )

A．逐漸升高

B．保持不變

C．開機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又升高

D．開機(jī)時(shí)升高，停機(jī)時(shí)降低

4.如圖1所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是( )

圖1

A．重力勢能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小，總能量減小

B．重力勢能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小，總能量不變

C．重力勢能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加，總能量增加

D．重力勢能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒，總能量不變

5．物體只在重力和一個(gè)不為零的向上的拉力作用下，分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng)．在這三種情況下，物體機(jī)械能的變化情況是( )

A．勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小

B．勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減小

C．由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機(jī)械能的變化情況

D．三種情況中，物體的機(jī)械能均增加

6.如圖2所示，在粗糙的桌面上有一個(gè)質(zhì)量為M的物塊，通過輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連，不計(jì)輕繩與滑輪間的摩擦，在小球下落的過程中，下列說法正確的是( )

圖2

A．小球的機(jī)械能守恒

B．物塊與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C．若小球勻速下降，小球減少的重力勢能等于物塊M與桌面間摩擦產(chǎn)生的熱量

D．若小球加速下降，小球減少的機(jī)械能大于物塊M與桌面間摩擦產(chǎn)生的熱量

題組二對功能關(guān)系的理解及應(yīng)用

7．石塊自由下落過程中，由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力做的功是10 J，下列說法正確的是( )

A．由A到B，石塊的勢能減少了10 J

B．由A到B，功減少了10 J

C．由A到B,10 J的功轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能

D．由A到B,10 J的勢能轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能

8.在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺跳水是我國運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)．如圖3所示，質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?( )

圖3

A．她的動(dòng)能減少了Fh

B．她的重力勢能增加了mgh

C．她的機(jī)械能減少了(F－mg)h

D．她的機(jī)械能減少了Fh

9.如圖4所示，輕質(zhì)彈簧長為L，豎直固定在地面上，質(zhì)量為m的小球，在離地面高度為H處，由靜止開始下落，正好落在彈簧上，使彈簧的最大壓縮量為x，在下落過程中，小球受到的空氣阻力為F阻，則彈簧在最短時(shí)具有的彈性勢能為( )

圖4

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)

10.如圖5所示，在抗洪救災(zāi)中，一架直升機(jī)通過繩索用恒力F豎直向上拉起一個(gè)漂在水面上的木箱，使其由水面開始加速上升到某一高度，若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力，則在此過程中，以下說法正確的有( )

圖5

A．力F所做的功減去克服阻力所做的功等于木箱重力勢能的增量

B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力勢能的增量

C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱動(dòng)能的增量

D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱機(jī)械能的增量

題組三摩擦生熱及內(nèi)能的有關(guān)計(jì)算

11.如圖6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( )

圖6

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)

12．一質(zhì)量為2 kg的物塊從離地80 m高處自由落下，測得落地速度為30 m/s，求下落過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．(g取10 m/s2)

13.如圖7所示，傳送帶保持v＝4 m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為1 kg的物塊無初速度地放在A端，若物塊與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，A、B兩端相距6 m，則物塊從A到B 的過程中，皮帶摩擦力對物塊所做的功為多少？產(chǎn)生的摩擦熱又是多少？(g取10 m/s2)

圖7

答案精析

第13講能量守恒定律與能源

1．D [能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，但總量不變，A、B、C對；D中機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，D錯(cuò)．]

2．D [在秋千擺動(dòng)的過程中，由于阻力的存在，需要克服阻力做功，機(jī)械能會(huì)減少，但能量并沒有消失，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量保持不變．]

3．A [冰箱工作，會(huì)產(chǎn)生熱量，即消耗電能，產(chǎn)生了內(nèi)能，且房間與外界沒有能量交換，所以房內(nèi)溫度會(huì)升高，A正確．]

4．B [由能量守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯(cuò)；由于摩擦力要做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)；下滑過程中重力勢能向動(dòng)能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有B正確．]

5．D [無論物體怎樣向上運(yùn)動(dòng)，拉力都做正功，物體的機(jī)械能均增加，故選D.]

6．CD [由于繩子對小球做負(fù)功，因此小球的機(jī)械能減小，A錯(cuò)誤；由于桌面粗糙，摩擦力對M做負(fù)功，因此物塊與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小，B錯(cuò)誤；若小球勻速下降，根據(jù)能量守恒，小球減小的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而是完全轉(zhuǎn)化為M與桌面摩擦生成的熱量，C正確；而若小球加速下降，則小球減小的機(jī)械能一部分摩擦生熱，另一部分轉(zhuǎn)化為M的動(dòng)能，因此D正確．]

7．AD [重力的功與重力勢能和其他形式的能轉(zhuǎn)化對應(yīng)．]

8．D [運(yùn)動(dòng)員下降高度h的過程中，重力勢能減少了mgh，B錯(cuò)誤；除重力做功以外，只有水對她的阻力F做負(fù)功，因此機(jī)械能減少了Fh，C錯(cuò)誤，D正確；由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能減少了(F－mg)h，故A錯(cuò)誤．]

9．A [設(shè)小球克服彈力做功為W彈，則對小球應(yīng)用動(dòng)能定理得(mg－F阻)(H－L＋x)－W彈＝ΔEk＝0，所以，W彈＝(mg－F阻)(H－L＋x)，即為彈簧在最短時(shí)具有的彈性勢能．]

10．BCD [木箱運(yùn)動(dòng)過程中，有力F、重力、阻力三個(gè)力對木箱做功，合力做功決定著物體動(dòng)能的改變量，C正確；重力做功決定著重力勢能的改變量，B正確，A錯(cuò)誤；除重力做功以外，其他力做功的代數(shù)和等于物體機(jī)械能的改變量，D正確．]

11．D [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)．]

12．700 J

解析這里，內(nèi)能顯然無法直接計(jì)算，但是下落過程中減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．

根據(jù)能量守恒，產(chǎn)生的內(nèi)能為

E＝mgh－eq \f(1,2)mv2＝(2×10×80－eq \f(1,2)×2×302)J＝700 J.

13．8 J 8 J

解析物塊與皮帶間的摩擦力

Ff＝μFN＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N.

由牛頓第二定律得物塊加速度

a＝eq \f(Ff,m)＝eq \f(2,1) m/s2＝2 m/s2.

物塊速度達(dá)到4 m/s時(shí)需發(fā)生位移

l＝eq \f(v2,2a)＝eq \f(42,2×2) m＝4 m

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