鞏固練習(xí) 能量守恒定律與能源

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】一、選擇題：1有關(guān)功和能，以下說法正確的選項(xiàng)是 A力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能B物體具有多少能，就一定能做多少功C物體做了多少功，就有多少能量消失D能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少2一顆子彈以某一程度速度擊中了靜止在光滑程度面上的木塊，并從中穿出對(duì)于這一過程，以下說法不正確的選項(xiàng)是 A子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能和子彈增加的內(nèi)能C子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和3有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度他的方法是：關(guān)好房間

2、的門窗然后翻開冰箱的所有門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞，那么開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將 A逐漸有所升高B保持不變C開機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又升高D開機(jī)時(shí)升高，停機(jī)時(shí)降低4質(zhì)量為m的物體，從靜止開場(chǎng)以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)間隔 h，不計(jì)空氣阻力，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是 A物體的重力勢(shì)能減少2mghB物體的機(jī)械能保持不變C物體的動(dòng)能增加2mghD物體的機(jī)械能增加mgh5如下圖，一根長為的橡皮條和一根長為的繩子懸于同一點(diǎn)，。橡皮條另一端系A(chǔ)球，繩子另一端系B球，兩球質(zhì)量相等。現(xiàn)從懸線程度位置橡皮條保持原長將兩球由靜止釋放，當(dāng)兩球擺至最低點(diǎn)時(shí)，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時(shí)兩球速度的大小 AB球

3、的速度較大BA球的速度較大C兩球速度大小相等D不能確定誰的速度大6物體以100J的初動(dòng)能從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少80J，其機(jī)械能減少了32J。那么物體重返斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 A68JB64JC48JD20J7如下圖，質(zhì)量為m的木塊放在地面上，一根彈簧下端連著木塊。用恒力F豎直向上拉彈簧的上端，使木塊分開地面。假如恒力F的作用點(diǎn)向上挪動(dòng)的間隔 為h，那么 A木塊的重力勢(shì)能增加了FhB木塊的機(jī)械能增加了FhC恒力F所做的功為FhD木塊的動(dòng)能增加了Fh二、解答題：1風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。設(shè)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40 kW實(shí)驗(yàn)測(cè)得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電功的效率約為20，空氣

4、的密度是1.29kg/m3，當(dāng)?shù)爻潭蕊L(fēng)速約為10 m/s，問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求?2.一個(gè)質(zhì)量m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上的B點(diǎn)，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.50m，彈簧的原長L0=0.50m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如下圖.假設(shè)小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開場(chǎng)滑到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能E=0.60J.取重力加速度g=10m/s2,求：1小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vC的大?。?小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力大小和方向。BA600ORC3.如圖，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形圓柱截面，用輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接的A、B兩球，懸掛

5、在圓柱面邊緣兩側(cè)，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的兩倍，現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放，A始終不分開球面，且細(xì)繩足夠長，圓柱固定.假設(shè)不計(jì)一切摩擦.求:1A球沿圓柱截面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大?。?A球沿圓柱截面運(yùn)動(dòng)的最大位移.ROAB4如下圖，靜止在程度桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0. 1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端間隔 為0. 5 m，鐵塊與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1現(xiàn)用力向左以2 m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，求：不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不滾動(dòng)1將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時(shí)間？2紙帶對(duì)鐵塊做多少功？5.一個(gè)質(zhì)量為m=0. 20 kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光豎直的圓環(huán)上，彈簧固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑

6、R=0. 50 m,彈簧原長L0 = 0. 50 m，勁度系數(shù)為4.8 N/m，如下圖，假設(shè)小球從圖示位置B點(diǎn)由靜止開場(chǎng)滑到最低點(diǎn)C時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能=0. 60J；求：1小球到C點(diǎn)時(shí)的速度vC的大小2小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力g=10 m/s26.如下圖，光滑1/4圓弧的半徑為0.8m，有一質(zhì)量為1.0kg的物體自A點(diǎn)從靜止開場(chǎng)下滑到B點(diǎn)，然后沿程度面前進(jìn)4.0m，到達(dá)C點(diǎn)停頓.g取10m/s2，求：1物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率；2在物體沿程度面運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力做的功；3物體與程度面間的動(dòng)摩擦因數(shù).【答案與解析】一、選擇題：1 D解析:功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化；

7、并非力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能；也非物體具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B錯(cuò)誤做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量守恒并不消失，所以C錯(cuò)誤正確選項(xiàng)是D2A、B、C解析:子彈射穿木塊的過程中，由于互相間摩擦力的作用使得子彈的動(dòng)能減少，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)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(jī)械能的損失A選項(xiàng)漏考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，B選項(xiàng)漏考慮木塊增加的內(nèi)能，C選項(xiàng)應(yīng)考慮的是系統(tǒng)子彈、木塊內(nèi)能的增加，故A、B、C錯(cuò)3A解析:電冰箱消耗電能，部分轉(zhuǎn)化成焦耳熱，房間內(nèi)溫度逐漸升高4.CD解析：重力勢(shì)能的減少為，故A錯(cuò)誤；動(dòng)能增量為合外力做的功，即，故C正確；動(dòng)能增量減去重

8、力勢(shì)能的減少量即機(jī)械能的增量，即，故D正確。5.A解析：由能量守恒知，B球的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而A球的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)化為橡皮條的彈性勢(shì)能，故B的速度大。6.D解析：動(dòng)能減少80J，其機(jī)械能減少了32J，那么動(dòng)能減少100J時(shí)，機(jī)械能減少40J，即向上運(yùn)動(dòng)過程抑制阻力做功40J，向下運(yùn)動(dòng)過程也需要抑制阻力做功40J，共抑制阻力做功80J，那么返回時(shí)還有動(dòng)能20J。即D選項(xiàng)正確。7.C解析：恒力向上挪動(dòng)h，做功為Fh，故C選項(xiàng)正確；由能量守恒可知，恒力做的功一部分轉(zhuǎn)化為木塊的重力勢(shì)能，一部分為彈簧的彈性勢(shì)能，故ACD錯(cuò)誤；二、解答題：1. 解析：設(shè)葉片長度為r，那么葉片轉(zhuǎn)動(dòng)

9、的面積Sr2取時(shí)間t內(nèi)作用到橫截面積為S的面積上的空氣流為研究對(duì)象，那么這部分空氣流的質(zhì)量為mVSvt空氣流的動(dòng)能為，那么電功率得9.94 m，所以葉片長度約為9.94m2解析：1小球在運(yùn)動(dòng)過程中受重力，環(huán)對(duì)它的彈力和彈簧對(duì)它的彈力作用，機(jī)械能守恒， 設(shè)C點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn) 由得vC=3m/s2小球在C點(diǎn)時(shí)受重力、彈簧彈力和環(huán)對(duì)它的作用力，受力如下圖：BA600ORCDFNmg小球在C點(diǎn)所受合外力等于向心力:F=kx x=R 由得N=3.2N3. 解析：1設(shè)A球沿圓柱面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，那么根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得又解得 2當(dāng)A球的速度為零時(shí)，A球沿圓柱面運(yùn)動(dòng)的位移最大，設(shè)為S，那么根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得由幾何關(guān)系得解得 4. 解析：1設(shè)紙帶的加速度為a1，鐵塊的加速度為a2那么 ，得t=1s。2 5. 解析：小球由B點(diǎn)滑到C點(diǎn)，由能量守恒得得vC=3 m/s.2在C點(diǎn)時(shí)有,設(shè)環(huán)對(duì)小球作用力為N，方向指向圓心，那么小球?qū)Νh(huán)作用力為, .6. 解析：由題意知，圓弧半徑R=0.8m，物體質(zhì)量m=1.0kg ，程度