2019-2020学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 第10节 能量守恒定律与能源随堂演练（含解析）新人教版必修2

第七章第10节能量守恒定律与能源1有关功和能，下列说法正确的是a力对物体做了多少功，物体就具有多少能b物体具有多少能，就一定能做多少功c物体做了多少功，就有多少能量消失d能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少解析能量反映的是物体的做功本领，功用来量度能量转化的多少，功和能不是等值的，能量的总和不变，某种形式的能量只能转化不能消失。答案d2(多选)如图7105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7105a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。答案bcd3关于能源的利用中，下列说法不正确的是a自然界的能量守恒，所以不需要节约能源b一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度c煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应d能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的解析自然界的能量守恒，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，a项错，c、d对；城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散 能量，使城市温度升高，b对。答案a限时45分钟满分60分一、选择题(每小题4分，共40分)1(多选)下列关于功和能的说法，正确的是a在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功b合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量c物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用势能，其大小与势能零点的选取有关d运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析任何情况下，物体重力势能的减少量都等于重力做的功，a错；由动能定理知，b对；重力势能是物体与地球共有的，重力势能具有相对性，大小与参考平面，即势能零点的选取有关，c对；只有在机械能守恒时，物体动能的减少量才等于它的重力势能的增加量，d错。答案bc2关于“节约能源”，下面的说法中正确的是a浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的b浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义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，且能源的利用过程对环境有污染，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答案c3将小球竖直上抛，经一段时间落回抛出点，若小球所受的空气阻力大小不变，对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比较，下列说法中正确的是a上升损失的机械能大于下降损失的机械能b上升损失的机械能小于下降损失的机械能c上升损失的机械能等于下降损失的机械能d无法比较解析上升过程和下降过程中空气阻力均做负功，wfffh，因此上升损失的机械能与下降损失的机械能大小相等，c正确。答案c4在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内气温将会a升高b降低c不变 d无法判断解析冰箱压缩机制冷和风扇扇风的同时，有热量产生，故会造成房间内温度的升高。答案a5一个人平稳地站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图7106所示，则图7106a踏板对人做的功等于人的机械能的增加量b踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量c克服人的重力做的功等于人的机械能的增加量d对人做功的只有重力和踏板对人的支持力解析人受三个力作用：重力、支持力和水平向右的摩擦力，根据功能关系，人克服重力做的功等于重力势能的增加，c错误；支持力和摩擦力做的功等于人增加的机械能，a正确，b错误；摩擦力对人做功，d错误。答案a6(多选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是a子弹减少的机械能等于木块增加的机械能b子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量c子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和d子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和解析由能量守恒定律可知对子弹来讲，减少的机械能一是用于木块增加动能，二是用于增加木块和子弹的内能，d对；对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能，b对，a、c错。答案bd7(多选)一个质量为0.2 kg的小球从空中静止下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图7107所示，假设小球在空中运动时所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间可忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是图7107a在01.2 s内，小球的位移为2.2 mb在01.2 s内，小球的路程为2.8 mc在01.2 s内，小球在空气阻力作用下损失机械能2.2 jd小球在碰撞过程中损失机械能1.6 j解析由小球速度随时间变化的关系图像可知，小球下落加速度为5 m/s2，所受阻力为1 n，与水平地面相碰后向上运动的加速度a15 m/s2，向上运动时间0.2 s。在01.2 s内，小球的位移为51.0 m30.2 m2.2 m，a正确；小球的路程为51.0 m30.2 m2.8 m，b正确；在01.2 s内，小球在空气阻力作用下损失机械能等于fs12.8 j2.8 j，c错误；小球在碰撞过程中损失机械能为mvmvm(vv)0.2(5232) j1.6 j，d正确。答案abd8(多选)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是a物体的动能增加了mghb物体的重力势能减少了mghc物体的机械能减少了mghd物体克服阻力做功为mgh解析由牛顿第二定律fma知，物体所受合外力为mg，由动能定理知，ekf合hmgh，a正确；重力势能的减少等于重力做功，即mgh，b错误；所受阻力为fmgf合mg，物体克服阻力所做的功等于机械能的减少量，即efhmgh，c正确、d错误。答案ac9如图7108所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的c平台上，c平台离地面的高度一定。传输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在a处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为。满足tan ，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力图7108a皮带对货物做的功等于货物动能的增加量b皮带对货物做的功等于货物对皮带做的功c因传送货物，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量d货物质量m越大，系统产生的热越多解析皮带对货物做的功等于货物的机械能的增加量，即动能和势能的增加量的和，a错；设货物向上加速时的加速度为a，则它加速过程沿皮带方向的位移为x物，此过程皮带前进的距离x带 v。故皮带对货物做的功w1mgcos x物，货物对皮带做的功w2mgcos x带，w1w2，b错；根据能量守恒定律知，电动机对皮带多做的功，等于货物机械能的增加量和系统内能增加量的和，c错；系统产生的热量qmgcos (x带x物)mgcos ，故m越大，产生的热量越多，d对。答案d10(多选)如图7109所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则图7109aa落地前，轻杆对b一直做正功ba落地时速度大小为ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gda落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg解析因为杆对滑块b的限制，a落地时b的速度为零，所以b的运动为先加速后减速，杆对b的作用力对b做的功即为b所受合外力做的总功，由动能定理可知，杆对b先做正功后做负功，故a错；对a、b组成的系统应用机械能守恒定律有：mghmv，va，故b正确；杆对a的作用效果为先推后拉，杆对a的作用力为拉力时，a下落过程中的加速度大小会大于g，即c错；由功能关系可知，当杆对a的推力减为零的时刻，即为a的机械能最小的时刻，此时杆对a和b的作用力均为零，故b对地面的压力大小为mg，d正确。答案bd二、非选择题(共20分)11(10分)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71010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，使手和细棒间保持一定的摩擦力，让重物和细棒保持一定的加速度下降，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？(g10 m/s2)图71010解析由hat2a1 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(10分)如图71011所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡板p的距离为s0，滑块以初