教科版必修二 能源的开发与利用 课时作业.docx

6.能源的开发与利用基础巩固1(多选)下列对能量守恒定律的认识,正确的是()a.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加b.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加c.散失到周围环境中的内能还能被回收重新利用d.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了解析由能量守恒定律可知,选项a、b正确,选项d错误;散失到周围环境中的内能不能被回收重新利用,选项c错误.答案ab2一辆汽车在关闭油门后继续沿水平方向向前运动,从能量转化的角度来看,它的()a.动能不变b.机械能不变c.动能转化为势能d.动能转化为内能解析关闭油门后,汽车减速,动能减少,势能不变,机械能减少,动能转化为内能.选项d正确.答案d3下列关于能源开发和利用的说法中正确的是()a.能源利用的过程是内能转化成机械能的过程b.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源c.能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过程d.无论是节约能源还是开发能源,我国都需要外国支援解析能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的能转化的过程,并不一定是单一的向机械能转化的过程,所以选项c正确,选项a错误;选项b中的核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等属于新能源,而不是常规能源,故选项b错误;节约能源也好,开发能源也好,我国主要依靠自己,故选项d错误.答案c4如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的o点,另一端系一小球,给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动,在此过程中()a.小球的机械能守恒b.重力对小球不做功c.绳的张力对小球不做功d.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做负功,机械能减少,选项a、b错误;绳子的张力总是与运动方向垂直,故不做功,选项c正确;小球动能的变化等于合外力做功,即重力与摩擦力做功的和,选项d错误.答案c5如图所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为l,木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中不正确的是()a.木块的机械能增量为flb.子弹的机械能减少量为f(l+d)c.系统的机械能减少量为fdd.系统的机械能减少量为f(l+d)解析木块的位移为l,阻力对木块做正功,w1=fx=fl,木块机械能增加量为fl,选项a正确;子弹相对于地面的位移大小为d+l,阻力与子弹的位移方向相反,则阻力对子弹的功为w=-fx=-f(d+l),所以子弹机械能的减少量为f(d+l),选项b正确;系统机械能的减少量为系统产生的热量,q=fs相对=fd,选项c正确,选项d错误. 学 答案d6关于“节约能源”,下面说法中正确的是()a.由于自然界的能量的总和是守恒的,所以节约能源是毫无意义的b.浪费能源,只是浪费个人金钱,对整个社会和自然是无关紧要的,因为能量是守恒的c.从能量转化的角度看,自然界中宏观过程是有方向性的,能源的利用受这种方向性的制约,所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响d.上述说法都是错误的解析能量虽然守恒,但能量耗散现象表明能量的转化具有方向性,在利用的过程中能量的品质降低了,故仍需要节约能源,选项c正确,选项a、b、d错误.答案c7一种风力发电装置的扇面面积s=2 m2,当风速v=10 m/s 时,该装置的发电机组输出功率为875 w.已知空气的密度=1.29 kg/m3,求该装置的能量转化效率.解析沿风的方向上取面积为s、长度为vt的圆柱体,则在t时间内该圆柱体内的风的动能将被转化为其他形式的能,所以e总=12mv2=12sv3t输入总功率为p总=e总t=12sv3=1 290 w所以能量转化效率为=p输出p总100 =8751 290100 =68 .答案68 能力提升1(多选)关于能量和能源,下列表述正确的是() 学 a.能量可以从一种形式转化为另一种形式b.能量可以从一个物体转移到另一个物体 学 c.能量是守恒的,所以能源永不枯竭d.能源在利用过程中有能量耗散,这表明能量不守恒解析根据能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,故a正确;根据能量守恒定律,能量可以从一个物体转移到另一个物体,故b正确;能量与能源不同,能量是守恒的,但能源随着能量的耗散,能量可以利用的品质会下降,故依然要节约能源,故c、d错误.答案ab2从地面竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h,设上升过程中空气阻力f恒定.在小球从抛出到上升至最高处的过程中,下列说法正确的是()a.小球的动能减少mghb.小球的动能减少fh c.小球的机械能减少fhd.小球的机械能减少(mg+f)h解析小球动能的减少量等于合力做的功,即ek=(mg+f)h,选项a、b错误;小球机械能的减少量等于克服阻力做的功,即e=fh,选项c正确,选项d错误.答案c 学 3滚摆上下摆动,而能达到的最大高度越来越低,说明()a.滚摆的机械能守恒b.能量正在消失c.只有动能和势能的相互转化d.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒解析由于阻力的存在,物体克服阻力做功使部分机械能转化为内能,但总能量守恒,选项d正确.答案d4如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道,半径oa水平、ob竖直,一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力.已知ap=2r,重力加速度为g,则小球从p到b的运动过程中()a.重力做功2mgrb.机械能减少mgrc.合外力做功mgrd.克服摩擦力做功12mgr解析小球从p点运动到b点的过程中重力做功为 mgr,选项a错误;设小球通过b点时的速度为vb,根据小球通过b点时刚好对轨道没有压力,说明此刻刚好由重力提供向心力,对小球通过b点时应用牛顿第二定律有mg=mvb2r,解得vb=gr,设小球从p点运动到b点的过程中克服摩擦力做功为w,对此过程由动能定理有mgr-w=12mvb2,联立解得w=12mgr,选项d正确;上述过程合外力做功为w合=mgr-w= 12mgr,选项c错误;小球机械能减少量等于小球克服摩擦力所做的功,即e=w=12mgr,选项b错误.答案d5“能源危机”和“环境污染”已成为当今世界发展的两大难题.我国已把资源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点,这是十分必要的.下列各项资源的开发过程中,既利用了物质的化学能,又有利于解决上述两大难题的是()a.液氢作为汽车燃料的开发利用b.用焦炭和铁矿石冶炼钢铁c.开发风力发电d.采伐森林生产纸张和一次性木筷解析氢气和氧气在特殊的设备中进行化学反应,可以产生电能和无害的水蒸气,减小对常规能源的依赖,减少对空气的污染.所以液氢作为汽车燃料的开发利用,既能解决“能源危机”和“环境污染”两大难题,又在生产过程中,利用了物质的化学能,所以选项a正确;用焦炭和铁矿石冶炼钢铁,不仅会带来严重的环境污染,而且将加重常规能源的危机,所以选项b错误;开发风力发电,能有效地解决“能源危机”和“环境污染”两大难题,但显然不符合题目中利用物质的化学能这一特点,所以选项c错误;采伐森林生产纸张和一次性木筷将加重“能源危机”,因此是不可取的,所以选项d错误.答案a6质量为m的钢球以速度v落入沙坑,钢球在沙坑中下陷的深度为d,重力加速度为g,求:(1)钢球在沙坑中受到的平均阻力大小f.(2)钢球下陷过程中产生的内能.解析(1)钢球在沙坑中下陷过程由动能定理得mgd-fd=0-12mv2解得f=mg+mv22d.(2)由能量守恒定律可知内能的增量等于钢球机械能的减少量,故e内=mgd+12mv2.答案(1)mg+mv22d(2)mgd+12mv27如图所示,粗糙水平面长l=0.20 m,其右端与一内壁光滑、半径r=0.10 m的半圆形轨道平滑连接,且该半圆形轨道在竖直平面内.一质量m=1 kg的物体(可视为质点)以初速度v0=315 m/s进入水平轨道,由于摩擦产生的热量为q=0.6 j,g取10 m/s2.求:(1)物体与水平地面间的动摩擦因数.(2)物体能否通过半圆形轨道的最高点.解析(1)物体在粗糙水平面上运动过程中满足功能关系mgl=q由有=0.