【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習(xí)冊(cè)：7.10-能量守恒定律與能源-

10能量守恒定律與能源學(xué)問(wèn)點(diǎn)一能量守恒定律的理解1．(多選)行駛中的汽車(chē)制動(dòng)后滑行一段距離，最終停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出光明的光焰；降落傘在空中勻速下降．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是()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(shì)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2．出行是人們工作、生活中必不行少的環(huán)節(jié)，出行的工具五花八門(mén)，使用的能源也各不相同．自行車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、一般汽車(chē)消耗能量的類(lèi)型分別是()①生物能②核能③電能④太陽(yáng)能⑤化學(xué)能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④學(xué)問(wèn)點(diǎn)二能量守恒定律的綜合應(yīng)用3．(多選)如圖L7-10-1所示，直立在水平面上的一根輕彈簧下端固定，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開(kāi)頭下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小為零．下列對(duì)小球下落階段的說(shuō)法中正確的是(不計(jì)空氣阻力)()圖L7-10-1A．在B位置時(shí)小球動(dòng)能最大B．在C位置時(shí)小球動(dòng)能最大C．從A到C位置，小球重力勢(shì)能的削減量大于小球動(dòng)能的增加量D．從A到D位置，小球重力勢(shì)能的削減量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量4．關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法中正確的是()A．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，其總量有可能增加B．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，其總量會(huì)不斷削減C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，其總量保持不變，故節(jié)省能源沒(méi)有必要D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必需節(jié)省能源5．有人設(shè)想在夏天用電冰箱來(lái)降低房間的溫度，他的方法是：關(guān)好房間的門(mén)窗，然后打開(kāi)冰箱的全部門(mén)讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)．若不考慮房間內(nèi)、外熱量的傳遞，則開(kāi)機(jī)后，室內(nèi)的溫度將()A．有所上升B．保持不變C．開(kāi)機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又上升D．開(kāi)機(jī)時(shí)上升，停機(jī)時(shí)降低6．一質(zhì)量均勻、不行伸長(zhǎng)的繩索重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖L7-10-2所示．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(guò)程中，繩的重心位置()圖L7-10-2A．漸漸上升B．漸漸降低C．先降低后上升D．始終不變學(xué)問(wèn)點(diǎn)三力學(xué)中的功能關(guān)系應(yīng)用7．關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是()A．功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能B．做功越多，物體的能越多C．能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多D．功是物體能量的量度8．(多選)關(guān)于做功與能，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．物體的重力做正功，動(dòng)能肯定增加B．重力勢(shì)能等于零的物體，不行能對(duì)別的物體做功C．物體的合外力做功為零，物體的機(jī)械能可能增加D．除重力之外的力對(duì)物體做功不為零，物體的機(jī)械能肯定增加9．(多選)如圖L7-10-3所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線(xiàn)將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過(guò)程中()圖L7-10-3A．物塊的機(jī)械能漸漸增加B．軟繩重力勢(shì)能共削減了eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢(shì)能的削減量等于軟繩克服摩擦力做的功D．軟繩重力勢(shì)能的削減量小于其動(dòng)能的增加量與克服摩擦力做的功之和10．若無(wú)大氣吸取，在垂直照射時(shí)地球上每二次方米面積的太陽(yáng)光入射功率為P0＝1.8kW，已知太陽(yáng)到地球的距離為r＝1.5×1011m，試計(jì)算太陽(yáng)1s總共放出多少能量？(11．山地滑雪是人們寵愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為θ＝37°的斜坡，BC是半徑為R＝5m的圓弧面，圓弧面和斜坡相切于B，與水平面相切于C，如圖L7-10-4所示，A、B豎直高度差h＝5m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小．圖L7-10-412．過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施．圖L7-10-5是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R＝2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．一個(gè)質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0＝12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L＝11.5m．小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10.圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長(zhǎng)(1)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F；(3)滑塊最終停留點(diǎn)D(圖中未畫(huà)出)與起點(diǎn)A的距離d.圖L7-10-513．以v0＝20m/s的初速度從地面豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m＝5kg的物體，物體落回地面時(shí)的速度大小為v＝10m/s.假如物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小不變，且和地面碰后不再反彈(以地面為重力零勢(shì)能面，g取10(1)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小；(2)物體在離地面多高處，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等．10能量守恒定律與能源1．AD[解析]三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都受到阻力，汽車(chē)主要是制動(dòng)阻力，流星、降落傘是空氣阻力，因而物體都克服阻力做功，故選項(xiàng)A正確；三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，汽車(chē)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之都是物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，故選項(xiàng)D正確．2．B[解析]自行車(chē)行駛時(shí)要消耗人的生物能，電動(dòng)自行車(chē)行駛時(shí)要消耗電能，一般汽車(chē)行駛時(shí)要消耗燃料的化學(xué)能．3．BCD[解析]小球動(dòng)能的增加量用合力做功來(lái)量度，從A到C位置，小球受的合力始終向下，合力對(duì)小球做正功，使小球動(dòng)能增加；從C到D位置，小球受的合力始終向上，合力對(duì)小球做負(fù)功，使小球動(dòng)能削減，所以在C位置時(shí)小球動(dòng)能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．從A到C位置，小球重力勢(shì)能的削減量等于小球動(dòng)能的增加量和彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和，所以選項(xiàng)C正確．A、D兩位置小球動(dòng)能均為0，重力做的正功等于克服彈力做的功，所以選項(xiàng)D正確．4．D5．A[解析]冰箱壓縮機(jī)雖然制冷，但壓縮機(jī)的電機(jī)有電流流過(guò)，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(méi)有能量交換，所以室內(nèi)的溫度會(huì)上升，故選項(xiàng)A正確．6．A[解析]從外力做功引起繩索重力勢(shì)能的變化進(jìn)行分析，外力對(duì)繩索做功，繩索的機(jī)械能增加，由于繩索的動(dòng)能不變，增加的必是重力勢(shì)能，重力勢(shì)能增加是重心上升的結(jié)果，故選項(xiàng)A正確．7．C[解析]功和能不是一個(gè)概念，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功越多，說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化越多，應(yīng)留意功不是能量的量度．8．ABD9．BD[解析]細(xì)線(xiàn)的拉力對(duì)物塊做負(fù)功，所以物塊的機(jī)械能削減，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；軟繩削減的重力勢(shì)能ΔEp＝eq\f(1,4)mgl，選項(xiàng)B正確；軟繩被拉動(dòng)，表明細(xì)線(xiàn)對(duì)軟繩的拉力大于摩擦力，而物塊重力勢(shì)能的削減量等于克服細(xì)線(xiàn)拉力做功與物塊動(dòng)能的增加量之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)軟繩應(yīng)用動(dòng)能定理，有WT＋WG－Wf＝ΔEk，所以軟繩重力勢(shì)能的削減量ΔEp＝WG＝ΔEk＋Wf－WT，所以ΔEp<ΔEk＋Wf，選項(xiàng)D正確．10．5×1026J[解析]太陽(yáng)1s總共放出的能量為E＝P0×4πr2×t＝1.8×103×4×3.14×(1.5×1011)2×1J＝5×1026J.11．(1)10m/s(2)2720[解析](1)從A到B機(jī)械能守恒，則mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝10m/(2)從A到C機(jī)械能守恒，則mg[h＋R(1－cos37°)]＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，由牛頓其次定律有N－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,C),R)聯(lián)立解得N＝2720N由牛頓第三定律知，N′＝N＝2720N.12．(1)11m/s(2)10.5N(3[解析](1)從A到B依據(jù)動(dòng)能定理有－μmgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得vB＝11m/(2)從B到C依據(jù)機(jī)械能守恒定律有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＋mg·2R在最高點(diǎn)C，依據(jù)牛頓其次定律有mg＋F＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)解得F＝10.5N.(3)設(shè)B到D的距離為x，依據(jù)動(dòng)能定理有－μmgx＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)又d＝L＋x解得d＝7213．(1)30N(2)7.69m[解析](1)設(shè)物體所受阻力的大小為Ff，上升的最大高度為H，則由動(dòng)能定理可得：上升過(guò)程：－(mg＋Ff)H＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)下降過(guò)程：(mg－Ff)H＝eq\f(1,2)mv2－0由以上兩式可解得Ff＝eq\f(3,5)mg＝eq\f(3,5)×5×10N＝30N.(2)設(shè)物體上升到距地面h1處時(shí)，其動(dòng)能與重力勢(shì)能相等，則由動(dòng)能定理得－(mg＋Ff)h1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgh1－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以有：h1＝eq\f(\f(1,2)mveq\o\al(2,0),2mg＋Ff)＝eq\f(\f(1,2)×5×202,2×50＋30)