【同步備課】2020年高中物理課時訓練(新人教必修二)7.10《能量守恒定理與能源》2

10能量守恒定律與能源(時間：60分鐘)學問點基礎(chǔ)中檔稍難能量守恒定律的理解1、32能量耗散4、5、6能量守恒定律的應用897綜合提升810、1112學問點一能量守恒定律的理解1．從光滑斜面上滾下的物體，最終停止在粗糙的水平面上，說明()．A．在斜面上滾動時，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化B．在斜面上滾動時，有部分勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．在水平面上滾動時，總能量正在消逝D．在水平面上滾動時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量守恒解析在斜面上滾動時，只有重力做功，只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；在水平面上滾動時，有摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量是守恒的．答案AD2．一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出，對于這一過程，下列說法正確的是()．A．子彈削減的機械能等于木塊增加的機械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C．子彈削減的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和D．子彈削減的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和解析子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動能削減，木塊獲得動能，同時兩者產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機械能的損失，A選項漏考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，C選項應考慮的是系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，C錯．答案BD3．(2011·南通高一檢測)對于正常工作的電風扇和電飯鍋，下列說法中正確的是()．A．電風扇和電飯鍋消耗的電能均大于各自產(chǎn)生的內(nèi)能B．電風扇和電飯鍋消耗的電能均等于各自產(chǎn)生的內(nèi)能C．電風扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能D．電風扇消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能解析電風扇消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和風扇及空氣的動能，電飯鍋消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電風扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能．電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能．C項正確．答案C學問點二能量耗散4．下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散()．A．利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能B．電能在燈泡中變成光能C．電池的化學能變成電能D．火爐把屋子烤暖解析能量耗散主要指其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能后，不能再被收集起來重新利用．答案D5．關(guān)于“能量耗散”的下列說法中，正確的是()．①能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散；②能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫做能量耗散；③能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的數(shù)量并未削減，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了，而自然界的能量守恒；④能量耗散表明，各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的．A．①③B．①④C．②③D．②④解析自然界中各種能量的總和是肯定的，各種能量的轉(zhuǎn)化是守恒的，只不過有些能量在轉(zhuǎn)化后，不能再回收利用了，故正確答案為A.答案A6．關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是()．A．能量耗散是指在肯定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量削減了B．能量耗散表明能量守恒定律具有肯定的局限性C．能量耗散表明在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未削減，但是在可利用的品質(zhì)上降低了D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性解析能量耗散是不行避開的，但是能量耗散也遵守能量守恒定律．故選C、D.答案CD學問點三能量守恒定律的應用7．(2010·山東理綜)如圖7-10-3所示，傾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，長為l，質(zhì)量為m，粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端水平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物體未到達地面)，在此過程中()．圖7-10-3A．物塊的機械能漸漸增加B．軟繩重力勢能共削減eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢能的削減等于軟繩摩擦力所做的功D．軟繩重力勢能的削減小于其動能增加與克服摩擦力所做功之和解析物塊向下運動過程中，繩子拉力對物塊做負功，物塊的機械能削減，A項錯誤；軟繩重心下降的高度為eq\f(l,2)－eq\f(l,2)sinθ＝eq\f(1,4)l，軟繩的重力勢能削減eq\f(1,4)mgl，B項正確；由功能關(guān)系，物塊重力勢能的減小等于重力做的功，而物塊重力大于軟繩所受的摩擦力，C項錯誤；對于軟繩，由能的轉(zhuǎn)化和守恒知，繩子拉力對軟繩所做的功和軟繩重力勢能的削減之和等于軟繩動能的增加與克服摩擦力所做功之和，D項正確．答案BD8．一質(zhì)量為2kg的物塊從離地80m高處自由落下，測得落地速度為30m/s，求下落過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．(g取解析這里，內(nèi)能明顯無法直接計算，但是下落過程中削減的機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．依據(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＝700J.答案700J9．一水輪發(fā)電機組，每秒有2.0m3的水流過水輪機，若河壩水位的高度差是20m，求水每秒對水輪機最多能做多少功．若有40%的機械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機的輸出功率為多大？(g取10解析若使水對水輪機做的功最多，則應滿足水的重力勢能全部傳給水輪機，則水每秒對水輪機做的功為W＝mgh＝ρVgh＝103×2×10×20J＝4×105J，因有40%的機械能轉(zhuǎn)化為電能，則由P＝eq\f(W,t)，得發(fā)電機的功率P＝eq\f(W×40%,t)＝eq\f(4×105×0.4J,1s)＝1.6×105W.答案4×105J1.6×105W10．(2011·丹陽高一檢測)人的體溫是由下丘腦中特殊神經(jīng)細胞監(jiān)察和把握的，當下丘腦溫度高于37℃時，人體散熱機制(如血管舒張、出汗等)就活躍起來，已知人體溫度在37℃時蒸發(fā)18g汗水所需要能量E＝4.3×103J．現(xiàn)有一中年人慢步行走時新陳代謝功率為35W，此人慢步行走時體溫保持在37解析此人利用出汗排放的熱量：Q1＝eq\f(m,m0)·E＝eq\f(30.2g,18g)×4.3×103J＝7.2×103J利用出汗排熱的功率P1＝eq\f(Q1,t)＝2W此人通過傳導輻射產(chǎn)生的散熱功率P2＝P總－P1＝35W－2W＝33W答案33W11．液體能夠沿著很細的毛細管上升一段距離而高出原來的液面，這種現(xiàn)象叫做毛細現(xiàn)象．棉線浸在煤油中，煤油會沿著棉線上升一段較大的高度，有人依據(jù)這一現(xiàn)象制造了一臺可以源源不斷地對外做功的機器，如圖7-10-4圖7-10-4試依據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，分析并說明這臺裝置是否能夠正常工作．若不能正常工作，緣由可能消滅在哪里？解析這臺裝置不能正常工作．假設(shè)它能正常工作，便意味著這臺裝置不需要外界的能量而源源不斷地對外做功，對外界輸出能量，這違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，此裝置將成為一臺永動機．煤油能沿棉線上升一個較大的高度，這是一個不爭的事實，假如B槽中有煤油便會向下流淌沖擊葉輪對外做功也是無可置疑的，此裝置不能工作的緣由是煤油雖能上升到B槽高處，但不能滴落到B槽中．答案不能工作，違反能的轉(zhuǎn)化和守恒定律．緣由是煤油不能從棉線上滴落．12．如圖7-10-5所示，皮帶的速度是3m/s，兩皮帶輪圓心距離l＝4.5m．現(xiàn)將m＝1kg的小物體輕放到左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ圖7-10-5解析物體在相對滑動過程中，在摩擦力作用下做勻加速運動，則a＝eq\f(F,m)＝μg＝1.5m/s2相對滑動時間：t＝eq\f(v,a)＝eq\f(3,1.5)s＝2s物體對地面的位移：l1＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1.5×22m＝3m由于