7.10.能量守恒定律与能源 同步练习
文档属性
| 名称 | 7.10.能量守恒定律与能源 同步练习 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 98.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-03-20 16:23:02 | ||
图片预览
文档简介
23.能量守恒定律与能源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、选择题
1．下列关于能量守恒定律的认识不正确的是（ ）
A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
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
2．关于能源的开发和节约，你认为以下观点错误的是（ ）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响
D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径
3．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
4．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加
D．重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变
5．如图所示，滑块由静止开始沿曲面下滑，滑到B点时，速度恰好等于零；如果滑块从B点以速度v沿曲面下滑返回A点时，速度恰好也等于零，设滑块从A到B和从B到A平均摩擦力大小相等，则A、B两点的高度差等于（ ）
A．0 B．
C． D．
6．如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中不正确的是（ ）
A．木块的机械能增量为FfL
B．子弹的机械能减少量为Ff（L＋d）
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff（L＋d）
二、多选题
7．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：将电动车的前轮装有发电机，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 N
B．电动车受到的摩擦阻力为83 N
C．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是200 J
D．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是300 J
8．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
第II卷（非选择题）
三、填空题
9．某海湾共占面积为1．0107 m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m（如图所示）．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能为______J．（g＝10 m/s2，不计发电机的能量损失）
10．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______。
四、计算题
11．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）
12．如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s．一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后（即木块与挡板碰撞前后动能不变）停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．
参考答案
1．D
【解析】能量可以转化或转移，但总量不变，A、B、C对；D中机械能转化成了内能，D错．
2．B
【解析】虽然能量守恒，但由于能量耗散现象的存在，可利用能源仍存在减少问题，故要节约能源和开发新能源．
3．A
【解析】冰箱工作，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．
4．B
【解析】由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确．
5．C
【解析】由能量守恒和转化定律可知：由A到B有mgh＝Q，从B到A有mv2－mgh＝Q，联立解得h＝．
6．D
【解析】木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，A对；子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功Ff（L＋d），B对；系统机械能变化量等于力Ff做的总功，即ΔE＝FfL－Ff（L＋d）＝－Ffd，故机械能减少量为Ffd，C对，D错．
7．AC
【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Ek＝fs1，解得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Ek＝fs2＋E电，故E电＝Ek－fs2＝200 J．
8．CD
【解析】该过程中重力势能增加了mgh，故A错误；加速度a＝g＝，摩擦力f＝mg，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为2h，则克服摩擦力做功，故B错误；由动能定理可知，动能损失量为合外力做的功的大小，所以ΔEk＝F合·2h＝m·g2h＝mgh，故C正确；机械能的损失量为fs＝mg·2h＝mgh，故D正确．
9．41010
【解析】退潮时，由坝内流向坝外的水的质量
m＝ρV＝ρSh＝1．01031．0107（20－18）kg＝21010 kg
该过程中重力势能的减少量ΔEp减＝mg
两次涨潮、退潮共减少
ΔEp＝2mg＝mgh
故每天发出的电能
E电＝ΔEp·10%＝2101010210% J＝41010 J
10．（mg－F阻）（H－L＋x）
【解析】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＝ΔEk＝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．
11．8 J 8 J
【解析】木块与皮带间的摩擦力
Ff＝μFN＝μmg＝0．2110 N＝2 N
由牛顿第二定律得木块加速度
a＝＝m/s2＝2 m/s2
木块速度达到4 m/s时需发生位移
l＝＝ m＝4 m<6 m
即木块在到达B端之前就已达到最大速度4 m/s，后与传送带一起匀速运动，不再发生滑动．
皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即
W＝ΔEk＝mv2＝142 J＝8 J
木块滑动过程中与传送带的相对位移
l相＝v－l＝m＝4 m
所以产生的摩擦热为
Q＝μmgl相＝0．21104 J＝8 J
12．物块停止的位置距N的距离可能为2s－或－2s
【解析】根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值ΔEp与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即
ΔEp＝W①
设物块质量为m，在水平滑道上滑行的总路程为s′，则ΔEp＝mgh②
W＝μmgs′③
设物块在水平轨道上停止的地方与N点的距离为d．若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则s′＝2s－d④
联立①②③④式得d＝2s－⑤
此结果在≤2s时有效．若>2s，则物块与P碰撞后，可再一次滑上圆弧形轨道，滑下后在水平轨道上停止，此时有s′＝2s＋d⑥
联立①②③⑥式得d＝－2s
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、选择题
1．下列关于能量守恒定律的认识不正确的是（ ）
A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
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
2．关于能源的开发和节约，你认为以下观点错误的是（ ）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响
D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径
3．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
4．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加
D．重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变
5．如图所示，滑块由静止开始沿曲面下滑，滑到B点时，速度恰好等于零；如果滑块从B点以速度v沿曲面下滑返回A点时，速度恰好也等于零，设滑块从A到B和从B到A平均摩擦力大小相等，则A、B两点的高度差等于（ ）
A．0 B．
C． D．
6．如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中不正确的是（ ）
A．木块的机械能增量为FfL
B．子弹的机械能减少量为Ff（L＋d）
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff（L＋d）
二、多选题
7．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：将电动车的前轮装有发电机，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 N
B．电动车受到的摩擦阻力为83 N
C．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是200 J
D．第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是300 J
8．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
第II卷（非选择题）
三、填空题
9．某海湾共占面积为1．0107 m2，涨潮时平均水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变，退潮时，坝外水位降至18 m（如图所示）．利用此水坝建立一座水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能为______J．（g＝10 m/s2，不计发电机的能量损失）
10．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______。
四、计算题
11．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）
12．如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s．一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后（即木块与挡板碰撞前后动能不变）停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．
参考答案
1．D
【解析】能量可以转化或转移，但总量不变，A、B、C对；D中机械能转化成了内能，D错．
2．B
【解析】虽然能量守恒，但由于能量耗散现象的存在，可利用能源仍存在减少问题，故要节约能源和开发新能源．
3．A
【解析】冰箱工作，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．
4．B
【解析】由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确．
5．C
【解析】由能量守恒和转化定律可知：由A到B有mgh＝Q，从B到A有mv2－mgh＝Q，联立解得h＝．
6．D
【解析】木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，A对；子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功Ff（L＋d），B对；系统机械能变化量等于力Ff做的总功，即ΔE＝FfL－Ff（L＋d）＝－Ffd，故机械能减少量为Ffd，C对，D错．
7．AC
【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Ek＝fs1，解得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Ek＝fs2＋E电，故E电＝Ek－fs2＝200 J．
8．CD
【解析】该过程中重力势能增加了mgh，故A错误；加速度a＝g＝，摩擦力f＝mg，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为2h，则克服摩擦力做功，故B错误；由动能定理可知，动能损失量为合外力做的功的大小，所以ΔEk＝F合·2h＝m·g2h＝mgh，故C正确；机械能的损失量为fs＝mg·2h＝mgh，故D正确．
9．41010
【解析】退潮时，由坝内流向坝外的水的质量
m＝ρV＝ρSh＝1．01031．0107（20－18）kg＝21010 kg
该过程中重力势能的减少量ΔEp减＝mg
两次涨潮、退潮共减少
ΔEp＝2mg＝mgh
故每天发出的电能
E电＝ΔEp·10%＝2101010210% J＝41010 J
10．（mg－F阻）（H－L＋x）
【解析】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＝ΔEk＝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．
11．8 J 8 J
【解析】木块与皮带间的摩擦力
Ff＝μFN＝μmg＝0．2110 N＝2 N
由牛顿第二定律得木块加速度
a＝＝m/s2＝2 m/s2
木块速度达到4 m/s时需发生位移
l＝＝ m＝4 m<6 m
即木块在到达B端之前就已达到最大速度4 m/s，后与传送带一起匀速运动，不再发生滑动．
皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即
W＝ΔEk＝mv2＝142 J＝8 J
木块滑动过程中与传送带的相对位移
l相＝v－l＝m＝4 m
所以产生的摩擦热为
Q＝μmgl相＝0．21104 J＝8 J
12．物块停止的位置距N的距离可能为2s－或－2s
【解析】根据功能原理，在物块从开始下滑到静止的过程中，物块重力势能减小的数值ΔEp与物块克服摩擦力所做功的数值W相等，即
ΔEp＝W①
设物块质量为m，在水平滑道上滑行的总路程为s′，则ΔEp＝mgh②
W＝μmgs′③
设物块在水平轨道上停止的地方与N点的距离为d．若物块在与P碰撞后，在到达圆弧形轨道前停止，则s′＝2s－d④
联立①②③④式得d＝2s－⑤
此结果在≤2s时有效．若>2s，则物块与P碰撞后，可再一次滑上圆弧形轨道，滑下后在水平轨道上停止，此时有s′＝2s＋d⑥
联立①②③⑥式得d＝－2s