7-10能量守恒定律與能源 每課一練(人教版必修2)

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1、7-10能量守恒定律與能源 每課一練（人教版必修2） 知識點(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．