物理（人教版必修2）練習(xí)第7章第10節(jié)能量守恒定律與能源（活頁作業(yè)）

活頁作業(yè)(十八)能量守恒定律與能源(15分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共30分)1．滾擺上下擺動，而高度越來越低，說明()A．滾擺的機械能守恒B．能量正在消失C．只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化D．減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒解析：高度越來越低，說明機械能不守恒，減小的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項A、B、C錯誤．答案：D2．有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度．他的辦法是：關(guān)好房間的門窗然后打開冰箱的所有門讓冰箱運轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞，則開機后，室內(nèi)的溫度將()A．逐漸有所升高 B．保持不變C．開機時降低，停機時又升高 D．開機時升高，停機時降低解析：冰箱工作，會產(chǎn)生熱量，即消耗電能，產(chǎn)生了內(nèi)能，且房間與外界沒有能量交換，所以房內(nèi)溫度會升高，選項A正確．答案：A3．物體只在重力和一個不為零的向上的拉力作用下，分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運動．在這三種情況下，物體機械能的變化情況是()A．勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減小B．勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小C．由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機械能的變化情況D．三種情況中，物體的機械能均增加解析：無論物體怎樣向上運動，拉力都做正功，物體的機械能均增加，故選項D正確．答案：D4．(多選)質(zhì)量為4kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25m后速度達1A．人對物體傳遞的功是12JB．合外力對物體做功2JC．物體克服重力做功10JD．人對物體做的功等于物體增加的動能解析：人提升物體的過程中，人對物體做了功，對物體傳遞了能量，不能說人對物體傳遞了功，選項A錯誤；人做功即除重力以外的其他力對物體做功等于物體機械能的改變量，W人＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝12J，選項D錯誤；合外力對物體做的功(包括重力)等于物體動能的變化，W合＝eq\f(1,2)mv2＝2J，選項B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加，WG＝mgh＝10J，選項C正確．答案：BC5．水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小木塊A由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，在小木塊與傳送帶相對靜止時，因傳送小木塊電動機多輸出的能量為()A．mv2 B．2mv2C．eq\f(1,4)mv2 D．eq\f(1,2)mv2解析：相對滑動時木塊的加速度a＝μg，從放上至相對靜止所用時間t＝eq\f(v,a)＝eq\f(v,μg).此過程中傳送帶對地的位移x1＝vt＝eq\f(v2,μg).木塊對地位移為x2＝eq\f(v,2)t＝eq\f(v2,2μg).摩擦力對木塊做的功等于木塊動能的增加，E1＝W1＝μmgx2＝eq\f(1,2)mv2.系統(tǒng)克服摩擦力做的功而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E2＝μmgΔx＝μmg(x1－x2)＝eq\f(1,2)mv2，此過程發(fā)電機多輸出的能量E＝E1＋E2＝mv2．答案：A6．(多選)質(zhì)量為m的物體以加速度a＝eq\f(3,4)g，勻加速下落h，g為重力加速度，則()A．物體重力勢能減小eq\f(3,4)mgh B．物體重力勢能減小mghC．物體動能增加eq\f(3,4)mgh D．物體機械能減小eq\f(1,4)mgh解析：重力勢能減少量等于重力做的功，所以ΔEp減＝mgh，故選項A錯誤，選項B正確；物體動能增量ΔEk等于合力的功，故ΔEk＝mah＝eq\f(3,4)mgh，選項C正確；物體機械能的減少量等于克服阻力做的功，由牛頓第二定律知mg－f＝ma，所以f＝eq\f(1,4)mg，所以機械能減少，ΔE機減＝fh＝eq\f(1,4)mgh，選項D正確．答案：BCD二、非選擇題(每小題10分，共20分)7．水從20m高處落下，如果水的重力勢能的20%用來使水的溫度升高，則水落下后的溫度將升高多少？(g取10解析：水減小的重力勢能ΔEp＝mgh水的內(nèi)能增量Q＝ΔEpη所以ΔEpη＝cmΔt解得Δt＝eq\f(ΔEpη,cm)＝eq\f(mghη,cm)＝eq\f(ghη,c)＝eq\f(10×20×20%,4.2×103)℃＝9.5×10－3℃．答案：9.5×10－38．質(zhì)量為m的鋼球以速度v落入沙坑，鋼球在沙坑中下陷的深度為d，重力加速度為g.求：(1)鋼球在沙坑中受到的阻力大小Ff；(2)鋼球下陷過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．解析：(1)鋼球在沙坑中下陷過程由動能定理得mgd－Ffd＝0－eq\f(1,2)mv2解得Ff＝mg＋eq\f(mv2,2d)．(2)由能量守恒定律可知內(nèi)能的增量等于鋼球機械能的減少量，故ΔE內(nèi)＝mgd＋eq\f(1,2)mv2．答案：(1)mg＋eq\f(mv2,2d)(2)mgd＋eq\f(1,2)mv2(25分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共35分)1．如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是()A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故選項A、C錯誤；由于摩擦力要做負功，機械能不守恒，故選項D錯誤；下滑過程中重力勢能向動能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有選項B正確．答案：B2．2013年6月20日在“天宮一號”實驗艙內(nèi)，指令長聶海勝輕盈地盤起腿懸空打坐．王亞平用手指輕輕一推，聶海勝就飄出很遠．對此現(xiàn)象的解釋，下列說法正確的是()A．我們看到聶海勝在王亞平推力作用下飄出很遠，這說明王亞平對聶海勝的作用力大于聶海勝對王亞平的作用力B．由于是王亞平推聶海勝，王亞平對聶海勝的作用力先于聶海勝對王亞平的作用力，若王亞平也懸空，在聶海勝飄出的同時，王亞平一定后退C．把王亞平和聶海勝看作一個系統(tǒng)，在他們相互作用的過程中，機械能一定增加D．把王亞平和聶海勝看作一個系統(tǒng)，在他們相互作用的過程中，機械能守恒解析：王亞平對聶海勝的作用力和聶海勝對王亞平的作用力是一對作用力和反作用力，大小相等，方向相反，且同時產(chǎn)生或消失，選項A、B錯誤；把王亞平和聶海勝看作一個系統(tǒng)，在他們相互作用的過程中，王亞平做功，機械能增加，選項C正確，選項D錯誤．答案：C3．一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，在此過程中重力對物塊做的功等于()A．物塊動能的增加量B．物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C．物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D．物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和解析：由動能定理得WG－WF＝ΔEk，故WG＝ΔEk＋WF，即重力做功等于物體克服摩擦力做功與動能的增量之和，選項D正確．答案：D4．(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點處，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點時速度為v，與A點的豎直高度差為h，則()A．由A至B重力做功為mghB．由A至B重力勢能減少eq\f(1,2)mv2C．由A至B小球克服彈力做功為mghD．小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv2解析：由A至B重力做功為mgh，選項A正確；但此過程中重力勢能的減少有一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故選項B錯誤；由動能定理得mgh－W彈＝eq\f(1,2)mv2，故小球克服彈力做的功等于彈簧的彈性勢能，即為mgh－eq\f(1,2)mv2，選項C錯誤，選項D正確．答案：AD5．(多選)如圖所示，在抗洪救災(zāi)中，一架直升機通過繩索用恒力F豎直向上拉起一個漂在水面上的木箱，使其由水面開始加速上升到某一高度，若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力，則在此過程中，下列說法正確的是()A．力F所做的功減去克服阻力所做的功等于木箱重力勢能的增量B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力勢能的增量C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱動能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱機械能的增量解析：木箱運動過程中，有力F、重力、阻力三個力對木箱做功，合力做功決定著物體動能的改變量，選項C正確；重力做功決定著重力勢能的改變量，選項B正確，選項A錯誤；除重力做功以外，其他力做功的代數(shù)和等于物體機械能的改變量，選項D正確．答案：BCD6．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度由底端沖上傾角為30°的固定斜面，上升的最大高度為h，其加速度大小為eq\f(3,4)g.在這個過程中，物體()A．重力勢能增加了mgh B．動能損失了mghC．動能損失了eq\f(3mgh,2) D．機械能損失了mgh解析：物體重力勢能的增加量等于克服重力做的功，選項A正確；合力做的功大小等于動能的減少量ΔEk＝mas＝maeq\f(h,sin30°)＝eq\f(3,2)mgh，選項B錯誤，選項C正確；機械能的損失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin30°＋f＝ma，所以f＝eq\f(1,4)mg，故克服摩擦力做的功為fs＝eq\f(1,4)mg·2h＝eq\f(1,2)mgh，選項D錯誤．答案：AC7．(多選)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．子彈減少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．子彈減少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．子彈減少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減少，木塊獲得動能，同時產(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．選項A沒有考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能；選項C沒有考慮子彈增加的內(nèi)能．答案：BD二、非選擇題(15分)8．如圖所示，傳送帶保持v＝4m/s的速度水平勻速運動，將質(zhì)量為1kg的物塊無初速地放在A端，若物塊與皮帶間動摩擦因數(shù)為0.2，A、B兩端相距6m，則物塊從A到B的過程中，皮帶摩擦力對物塊所做的功為多少？摩擦產(chǎn)生的熱量又是多少？(g取10m/s解析：木塊與皮帶間的摩擦力為Ff＝μFN＝μmg＝0.2×1×10N＝2N由牛頓第二定律得木塊加速度為a＝eq\f(Ff,m)＝eq\f(2,1)m/s2＝2m/s2木塊速度達到4l＝eq\f(v2,2a)＝eq\