粤教版必修二 第四章 第六节 能量的转化与守恒 课时作业.doc

课时作业一、选择题(17为单项选择题，811为多项选择题)1.下列说法正确的是()a.随着科技的发展，永动机是可以制成的b.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了c.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的d.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可以凭空产生的答案c2.利用能源的过程实质上是()a.能量的消失过程b.能量的创造过程c.能量不守恒的过程d.能量转化或转移并且耗散的过程答案d解析利用能源的过程实质上是能量转化或转移的过程，在能源的利用过程中能量是耗散的，a、b、c错误，d正确.3.下列过程中，可以发生的是()a.某工作物质从高温热源吸收20 kj的热量，全部转化为机械能，而没有引起其他变化b.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发进去，恢复原状c.利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高d.将两瓶不同液体混合，然后又自发地各自分开答案c解析根据能量转化的方向性可知，机械能可以完全转化为内能，但内能不能够完全转化成机械能而不引起其他变化，内能完全转化为机械能需要借助其他条件，引起其他变化，选项a错误；高压密闭容器内气体可以自由地溢出变为低压气体，但低压气体要变为高压气体，再返回到容器内需要外力作用才能完成，选项b错误；利用空调和冰箱，通过消耗电能可以使物体的温度变得更低，利用电炉可以使物体的温度变得更高，选项c正确；两瓶不同液体混合，分子扩散，但扩散过程不可逆，选项d错误.4.关于功和能，下列说法正确的是()a.功和能单位相同，意义相同，功是能，能是功b.功和能可以相互转化c.水对水轮机做了8.9106 j的功表示水的能量减少了8.9106 jd.竖直上抛的石子上升过程克服重力做功5 j，表示石子将5 j的功转化为5 j的重力势能答案c解析功和能虽然单位相同，但意义完全不同，功是功，能是能，功和能也不能相互转化，它们是两个不同的物理量，a、b错.功是能量转化的量度，水对水轮机做了8.9106 j的功表示水的能量减少了8.9106 j，转化成水轮机的能量，c对.石子克服重力做5 j的功表示动能转化成重力势能的量为5 j，d错.5.如图1所示，轻质弹簧长为l，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为h处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为f阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为()图1a.(mgf阻)(hlx)b.mg(hlx)f阻(hl)c.mghf阻(hl)d.mg(lx)f阻(hlx)答案a解析设小球克服弹力做功为w弹， 则对小球应用动能定理得(mgf阻)(hlx)w弹ek0，所以，w弹(mgf阻)(hlx)，即为弹簧在最短时具有的弹性势能.6.如图2所示为低空跳伞表演，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是()图2a.运动员的重力势能减少了mghb.运动员的动能增加了mghc.运动员克服阻力所做的功为mghd.运动员的机械能减少了mgh答案b解析在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故a错误；根据牛顿第二定律得，运动员所受的合力为f合mamg，则根据动能定理得，合力做功为mgh，则动能增加了mgh，故b正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力做功为mgh，故c错误；重力势能减少了mgh，动能增加了mgh，故机械能减少了mgh，故d错误.7.两块完全相同的木块a、b，其中a固定在水平桌面上，b放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为va、vb，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为qa、qb，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则()a.vavb，qaqb b.vavb，qaqbc.vavb，qavb，qaqb答案d解析两颗同样的子弹穿透木块的过程中，摩擦阻力f相同，子弹相对木块滑动的距离相同，所以摩擦力做功过程中产生的内能qfs相同，根据能量守恒定律有：mv2qamv，mv2qbmvmbv2，由以上两式可知vavb，综上所述选项d正确.8.如图3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()图3a.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答案bcd9.某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心.如图4所示，假设该运动员的质量为m，在起跑前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，则此过程中()图4a.运动员克服重力做功wgmghb.运动员的机械能增加了mv2c.运动员的机械能增加了mv2mghd.运动员对自身做功w1mv2mgh答案acd解析运动员在此过程中重力势能增加mgh，动能增加mv2，机械能增加mv2mgh，a、c正确，b错误.运动员通过蹬地对自身做功，做功的量为其机械能的增量，d正确.10.如图5所示，在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()图5a.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答案cd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，而是完全转化为物块m与桌面间摩擦产生的热量，c正确；若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分转化为摩擦产生的热量，另一部分转化为m的动能，因此d正确.图611.如图6所示为传送带传送装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角为，a、b两端相距l.将质量为m的物体轻放到传送带的a端，物体沿ab方向从a端一直加速运动，到b端时恰好与传送带速度相同，物体与传送带间的滑动摩擦力大小为f.传送带顺时针运转，传送速度v保持不变，物体从a到达b所用的时间为t.物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量为q，电动机因运送物体多做的功为w.下列关系式中正确的是()a.qflb.qf(vtl)c.wmv2mglsin qd.wfvt答案bcd解析物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量q等于滑动摩擦力与物体和传送带相对位移的乘积，即qf(vtl)，a错误，b正确；电动机因运送物体多做的功w等于物体增加的动能、重力势能和系统产生的热量和，即wmv2mglsin q，还等于传送带克服摩擦力做的功wfvt，c、d正确.二、非选择题12.一台水轮发电机组，每秒有2.0 m3的水流过水轮机，若河坝水位高度差是20 m，则水每秒对水轮机最多能做多少功？若有40%的机械能转化为电能，问发电机的输出功率为多大？(水的密度103 kg/m3，g取10 n/kg)答案4105 j1.6105 w解析若使水对水轮机做功最多，则把水的重力势能全部转化为水轮机的机械能.则每秒对水轮机做功为wmghgvh10310220 j4105 j由p得p出1.6105 w.13.如图7所示，绷紧的皮带与水平面的夹角30，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把一质量为m10 kg的工件(可看成质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，取g10 m/s2，求：图7(1)工件与皮带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.答案(1)(2)230 j解析(1)由题图可知，皮带长s3 m.工件速度达到v0前，做匀加速运动的位移s1t1t1，匀速运动的位移为ss1v0(tt1)，解得加速运动的时间t10.8 s.加速运动的位移s10.8 m，所以加速度a2.5 m/s2，由牛顿第二定律有：mgcos mgsin ma，解得：.(2)从能量守恒的观点看，显然电动机多