1、第七章机械能守恒定律课前预习作业课堂检测作业课时10能量守恒定律与能源课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1有关功和能,下列说法正确的是()A力对物体做了多少功,物体就具有多少能B物体具有多少能,就一定能做多少功C物体做了多少功,就有多少能量消失D能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少D解析:功是能量转化的量度,即物体做了多少功,就有多少能量发生了转化;并非力对物体做了多少功,物体就具有多少能;也非物体具有多少能,就一定能做多少功,所以 A、B 错误做功的过程是能量转化的过程,能量在转化过程中总量守恒并不消失,所以 C 错误正确选项是 D.2设想在一间与外界绝热的
2、房间内有一台正在工作的电冰箱如果电冰箱的门是开着的,那么室内的温度将()A升高 B降低 C不变 D都有可能A解析:电冰箱工作时,有一部分电能转化为内能,释放到绝热的房间内,使房间的温度升高3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
3、动能和内能转化,故只有 B 正确4(多选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出对于这一过程,下列说法正确的是()A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和BD解析:子弹射穿木块的过程中,由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失A 选项没考虑系统增加的内能,C 选项应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加,C 错二、非选择题5一个多世
4、纪以来,人类能源消耗急剧增长,如图所示(1)看图后,说说你最担心的问题;(2)要解决你最担心的问题,一方面谈谈在日常生活中你应该怎么做(至少说出两点),另一方面谈谈你有什么设想(谈一点即可)答案:见解析解析:(1)只要说出关于能源危机或环境保护方面的问题即可(2)日常生活中只要说出节约能源(如电能、水能、天然气、煤、柴),说出开发新能源、提高燃料的利用率、提高各种耗能设备效率等方面的想法即可(如:集中供热;进一步开发水能、风能、核能、太阳能;利用锅炉的余热;将化学能直接转化为电能,减少能量多次转化中的损失)6说明下列现象中能量是怎样转化的(1)水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小
5、,最后停止(2)在阻尼振动中,单摆摆动的幅度越来越小,最后停下来(3)火药爆炸产生燃气,子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,射穿一块钢板,速度减小(4)柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处答案:见解析解析:(1)汽车的机械能转化为内能(2)单摆的机械能转化为内能(3)火药爆炸产生燃气,是化学能转化为内能的过程;子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,是内能转化为机械能的过程;子弹射穿一块钢板,速度减小,是机械能转化为内能的过程(4)柴油机带动发电机发电,是化学能转化为内能,内能再变为机械能,最后再转化为电能的过程;电能供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处,是电能转化为机械能的过程
6、7太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车如图所示的是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为 S8 m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为 P01 kW.在晴朗天气,电池对着太阳时产生的电压为 U120 V,并对车上的电动机提供 10 A 的电流试问:(1)该太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,则汽车在水平路面上以 6 m/s 的速度匀速行驶时,电动机提供的牵引力是多大?答案:(1)15%(2)150 N
7、解析:(1)对于太阳能电池有:P 有用P 电IU10120 W1 200 W,P 总P0S1 0008 W8 000 W,故转化效率 1P有用P总 100%1 2008 000100%15%.(2)对于电动机有:P 有用P 机械Fv,P 总P 电1 200 W.2P有用P总 100%FvP电100%,FP电2v1 2000.756 N150 N.基础训练课堂检测作业一、单项选择题1关于能量和能源,下列说法正确的是()A由于自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少C能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造B解析
8、:自然界的总能量是守恒的,能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体,能量不可能被创造;在利用能源的过程中,能量在数量上并未减少,能量转化具有方向性2物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下,物体机械能的变化情况是()A匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小B匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小C由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况D三种情况中,物体的机械能均增加D解析:无论物体怎样向上运动,拉力都做正功,物体的机械能均增加,故选 D.32019 年高台
9、跳水世界杯于 5 月 25 至 26 日在肇庆体育中心应雄游泳跳水馆举行如图所示,质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对她的阻力大小恒为 F,那么在她减速下降高度为 h 的过程中,下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)()DA她的动能减少了 FhB她的重力势能增加了 mghC她的机械能减少了(Fmg)hD她的机械能减少了 Fh解析:运动员下降高度 h 的过程中,重力势能减少了 mgh,B 错误;除重力做功以外,只有水对她的阻力 F 做负功,因此机械能减少了 Fh,C 错误,D 正确;由动能定理可知,动能减少了(Fmg)h,故 A 错误二、多项选择题4如图所示,在
10、粗糙的桌面上有一个质量为 M 的物块,通过轻绳跨过定滑轮与质量为 m 的小球相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦,在小球下落的过程中,下列说法正确的是()CDA小球的机械能守恒B物块与小球组成的系统机械能守恒C若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块 M 与桌面间摩擦产生的热量D若小球加速下降,小球减少的机械能大于物块 M 与桌面间摩擦产生的热量解析:由于绳子对小球做负功,因此小球的机械能减小,A 错误;由于桌面粗糙,摩擦力对 M 做负功,因此物块与小球组成的系统机械能减小,B 错误;若小球匀速下降,根据能量守恒,小球减小的重力势能没有转化为动能,而是完全转化为 M 与桌面摩擦生成的热量,C 正确;
11、而若小球加速下降,则小球减小的机械能一部分摩擦生热,另一部分转化为 M 的动能,因此 D 正确5如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态小物块的质量为 m,从 A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到 A点恰好静止物块向左运动的最大距离为 s,与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为 g,弹簧未超出弹性限度在上述过程中()A弹簧的最大弹力为 mgB物块克服摩擦力做的功为 2mgsC弹簧的最大弹性势能为 mgsD物块在 A 点的初速度为 2gsBC解析:A 错:物块向左运动压缩弹簧,弹簧最短时,物块具有向右的加速度,弹力大于摩擦力,即 Fmg.B 对:根据功的公式,物块克服摩擦力做的功
12、 Wmgsmgs2mgs.C 对:根据能量守恒,弹簧弹开物块的过程中,弹簧的弹性势能通过摩擦力做功转化为内能,故 Epmmgs.D 错:根据能量守恒,在整个过程中,物体的初动能通过摩擦力做功转化为内能,即12mv22mgs,所以 v2 gs.6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:将电动车的前轮装上发电机,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路面上滑行,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所示;第二次启动充电装置,其动
13、能随位移的变化关系如图线所示,则()ACA电动车受到的摩擦阻力为 50 NB电动车受到的摩擦阻力为 83 NC第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是 200 JD第二次启动充电装置,向蓄电池所充的电能是 300 J解析:当关闭充电装置,让车自由滑行时,电动车的动能全部用来克服摩擦力做功,转化为内能,有 EkFfx1,解得 Ff50 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 EkFfx2E 电,故 E 电EkFfx2200 J.三、非选择题7如图所示,在光滑水平地面上放置质量 M2 kg 的长木板,木板上表面与固定的光滑弧面相切一质
14、量 m1 kg 的小滑块自弧面上高 h 处由静止自由滑下,在木板上滑行 t1 s 后,滑块和木板以共同速度 v1 m/s 匀速运动,g 取 10 m/s2.求:(1)滑块与木板间的摩擦力大小 Ff;(2)滑块下滑的高度 h;(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量 Q.答案:(1)2 N(2)0.45 m(3)3 J解析:(1)对木板:FfMa1由运动学公式,有 va1t,解得 Ff2 N.(2)对滑块:Ffma2设滑块滑上木板时的速度是 v0,则 vv0a2t,可得 v03 m/s.由机械能守恒定律有 mgh12mv20,hv202g32210 m0.45 m.(3)根据功能关系有:Q12mv2012(Mm)v212132 J12(12)12 J3 J.谢谢观赏!Thanks!