1、第七章第10节能量守恒定律与能源2 提升练、课时跟踪一、选择题1(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加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械永动机不可能制成D石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了解析：选ABC根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不会创造能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B正确，D错误；永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C正确2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
2、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，停机时降低解析：选A电冰箱的压缩机运行时，一部分电能转化为内能，室内的温度将升高，故A对3在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空若减小风力，体验者在加速下落过程中()A失重且机械能增加B失重且机械能减少C超重且机械能增加D超重且机械能减少解析：选B据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正
3、确4一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点，在此过程中，绳的重心位置()A逐渐升高B逐渐降低C先降低后升高D始终不变解析：选A外力对绳索做正功，绳索的机械能增加，由于绳索的动能不变，增加的必然是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果，故A正确5如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：选B在弹簧压缩过程中，摩擦力做功，缓冲器的机
4、械能不守恒，故A项错误，B项正确；根据能量守恒可知，垫板的动能转化为弹簧的弹性势能以及克服摩擦力做功产生的内能，故C、D两项错误6如图所示是某类潮汐发电示意图涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门(如图甲)，落潮时，开闸放水发电(如图乙)设海湾水库面积为5.0108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨落潮两次，发电机的平均能量转化效率为10%，则一天内发电的平均功率约为(海水1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)()A2.6104 kWB5.2104 kWC2.6105 kW D5.2105 kW解析：选B放水发电时，海水的重力势能减少，其中10%转化为电能一
5、天内提供的重力势能为Ep2mgh2Vgh21.01035.01083.0101.5 J4.51013 J，则一天内发电的平均功率为P5.2104 kW.故选项B正确7(多选)如图所示，高h2 m的曲面固定不动一个质量为1 kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4 m/s.g取10 m/s2.在此过程中，下列说法正确的是()A物体克服摩擦力做功20 JB物体的动能增加了8 JC物体的重力势能减少了20 JD曲面对物体的支持力对物体不做功解析：选BCD根据动能定理得mghWfmv2142 J8 J，B对；其中重力做功WGmgh1102 J20 J，故重力势能减少20 J，C
6、对；所以摩擦力做功Wf8 J20 J12 J，A错；支持力始终与物体的速度垂直，故支持力不做功，D对8(多选)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A他的动能减少了(Fmg)hB他的重力势能减少了mghmv2C他的机械能减少了FhD他的机械能减少了mgh解析：选AC在进入水中的过程中，由动能定理，mghFhEkEk，所以动能的减少量为EkEk(Fmg)h，故A正确；重力势能的减
7、少量等于重力所做的功，即mgh，故B错误；克服阻力所做的功等于机械能的减少量，即等于Fh，故C正确，D错误9足够长的传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小物体A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()Amv2 B2mv2C.mv2 Dmv2解析：选D物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动，加速度ag，匀加速过程前进的距离x1.该时间内传送带前进的距离x2vtv.所以物体相对传送带滑动距离xx2x1.故产生的内能Qmgxmgmv2，D正确10(多选)如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0水平
8、射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则在此过程中产生的热量()AQFf(Ls)BQmv02mv2CQFfsDQmv02(Mm)v2解析：选CD对木块FfLMv2，对子弹Ff(Ls)mv2mv02，联立可得，Ffsmv02(Mm)v2，依据能量转化和守恒定律，Qmv02(Mm)v2，产生的热量QFfs，故C、D正确二、非选择题11.在质量为0.5 kg的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长)，如图所示的那样，用手在靠近重物处握住细棒，使重物静止，握细棒的手不动，稍稍减小握力，使手和细棒间
9、保持一定的摩擦力，让重物和细棒保持一定的加速度下落，在起初的1.0 s的时间里，重物落下了0.50 m在此过程中手和细棒之间所产生的热量是多少？(g取10 m/s2)解析：由hat2得a1 m/s2，由vat11 m/s1 m/s，由能量守恒mghmv2Q热，Q热0.5100.5 J0.512 J2.25 J.答案：2.25 J12如图所示，其中传送带速度v2 m/s，木块质量m10 kg，h2 m，木块与传送带间的动摩擦因数，30，g取10 m/s2.(1)求小木块从A端由静止运动到B端，传送带对其做的功是多少？(2)摩擦产生的热为多少？(3)因传送小木块电动机多输出的能量解析：(1)设小木
10、块运动L后与皮带同速，因为agcos gsin 2.5 m/s2，所以L m0.8 mlAB4 m，故小木块在传送带上先加速后匀速，而在匀速过程中仍受静摩擦力作用由功能关系知从A端到B端传送带对小木块做的功就等于小木块增加的机械能Wmv2mgh220 J.(2)木块滑动的时间t s0.8 s，木块与传送带的相对位移l0.8 m，故摩擦生热Qmglcos 1000.8 J60 J.(3)电机因传送小木块多输出的能量转化为小木块的动能、势能和木块与带间因摩擦产生的热量所以：E总mv2mghQ280 J.答案：(1)220 J(2)60 J(3)280 J13为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单
11、实验取一个横截面积是3102 m2的不高的圆筒，筒内装水0.6 kg，用来测量射到地面的太阳能某一天中午在太阳光直射2 min后，水的温度升高了1 ，假设太阳照射在水表面的能量全部被水吸收(太阳到地球的距离为1.51011 m，c4.2103 J/kg)求：(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量；(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射而未到达地面你能由此估算出太阳辐射的功率吗？解析：(1)圆筒内的水经过2 min照射后，增加的内能为：UQcmt，其中c4.2103 J/(kg)，所以U4.21030.61 J2.52103 J.每分钟获得的
12、能量为2.521032 J1.26103 J.圆筒面积S3102 m23102 cm2.地球表面每分钟每平方厘米获得的能量为1.26103(3102)J4.2 J.(2)以太阳为球心，以日地距离r为半径作一个球面，根据上述推论可得，在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为4.243%60 J0.163 J.太阳是向四面八方均匀辐射的，上述球面每秒接收到的太阳能即为太阳的辐射功率P.上述球面的面积为4r2，其中r1.51011 m，所以辐射功率为P4r20.163 W4(1.51011102)20.163 W4.61026 W.答案：(1)4.2 J(2)4.61026 W