名师复习专题巩固练能量守恒定律与能源

1、【巩固练习】一、选择题：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2 .一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出.对于这一过程，下列说法不正确的是（）A. 子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B. 子弹减少的动能等于木块增加的动能和子弹增加的内能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3 .有人设想在夏天用电

2、冰箱来降低房间的温度.他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将（）A. 逐渐有所升高B. 保持不变C. 开机时降低，停机时又升高D. 开机时升高，停机时降低4. 质量为m的物体，从静止开始以 2g的加速度竖直向下运动距离h,不计空气阻力，则下列说法中正确 的是（）A. 物体的重力势能减少 2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加 2mghD.物体的机械能增加 mgh5. 如图所示，一根长为 H的橡皮条和一根长为12的绳子悬于同一点，已知 li<l2。橡皮条另一端系 A 球, 绳子另一端系B球，两球质量相等。现从

3、悬线水平位置（橡皮条保持原长）将两球由静止释放，当两球摆至最低点时，橡皮条的长度与绳子长度相等，此时两球速度的大小（）A. B球的速度较大B. A球的速度较大C.两球速度大小相等D.不能确定谁的速度大I /6. 物体以100J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动到某一点时，动能减少80J，其机械能减少了 32J。则物体重返斜面底端时的动能为（）A. 68JB. 64JC. 48JD. 20J7. 如图所示，质量为m的木块放在地面上，一根弹簧下端连着木块。用恒力F竖直向上拉弹簧的上端，使木块离开地面。如果恒力F的作用点向上移动的距离为h,则（）A. 木块的重力势能增加了FhB. 木块的机械能增加了F

4、hC. 恒力F所做的功为FhD. 木块的动能增加了Fh二、解答题：1风力发电是一种环保的电能获取方式。设计每台风力发电机的功率为40 kW实验测得风的动能转化为电功的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为 10 m/s，问风力发电机的叶片长度约 为多少才能满足设计要求 ？2. 一个质量m=0.20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的 环的最高点A,环的半径R=0.50m,弹簧的原长Lo=O.5Om，劲度系数为4.8N/m，如图所示.若小球从图中所示位置 B点由静止开始滑到最低点C时，弹簧的弹性势能E=0.60J.取重力加速度 g=10m/s2,求：(

5、1) 小球到C点时的速度vc的大小；小球在C点时对环的作用力大小和方向。B点，弹簧的上端固定于3. 如图，在竖直平面内有一半径为 R的半圆形圆柱截面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球，悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的两倍，现将 A球从圆柱边缘处由静止释放，已知 A始终不离开 球面，且细绳足够长，圆柱固定 .若不计一切摩擦.求：(1) A球沿圆柱截面滑至最低点时速度的大小；(2) A球沿圆柱截面运动的最大位移.4如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0. 5 m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1 现用力向左以2 m/s2的加速度将纸带从铁

6、块下抽出，求：(不计铁块大小，铁块不滚动)(1) 将纸带从铁块下抽出需要多长时间？(2) 纸带对铁块做多少功？5. 一个质量为m=0. 20 kg的小球系于轻质弹簧的一端， 且套在光竖直的圆环上， 弹簧固定于环的最高点 A, 环的半径R=0. 50 m,弹簧原长Lo = 0. 50 m ，劲度系数为4.8 N/m，如图所示，若小球从图示位置 B点由静止开始滑到最低点 C时，弹簧的弹性势能 E弹=0. 60J ;求：(1)小球到C点时的速度Vc的大小.小球在C点时对环的作用力(g=10 m/s 2)6. 如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到

7、B点，然后 沿水平面前进4.0m,到达C点停止.g取10m/s，求：(1) 物体到达B点时的速率；(2) 在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功；(3) 物体与水平面间的动摩擦因数.【答案与解析】一、选择题：1. D解析：功是能量转化的量度，即物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能；也非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B错误.做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒并不消失，所以C错误正确选项是 D.2. A、B、C解析：子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在

8、数值上等于系统机械能的损失.A选项漏考虑系统增加的内能，B选项漏考虑木块增加的内能，C选项应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加，故 A、B C错.3. A解析：电冰箱消耗电能，部分转化成焦耳热，房间内温度逐渐升高.4. CDEk F合-h 2mgh，故 C 正解析：重力势能的减少为 mgh，故A错误；动能增量为合外力做的功，即确；动能增量减去重力势能的减少量即机械能的增量，即2mgh mgh mgh，故 D正确。5. A解析：由能量守恒知，B球的重力势能完全转化为动能，而A球的重力势能一部分转化为动能一部分转化为橡皮条的弹性势能，故B的速度大。6. D解析：动能减少 80J，其机械能减少了

9、32J，那么动能减少100J时，机械能减少 40J，即向上运动过程克 服阻力做功40J，向下运动过程也需要克服阻力做功40J，共克服阻力做功 80J，那么返回时还有动能 20J。即D选项正确。7. C解析：恒力向上移动 h，做功为Fh，故C选项正确；由能量守恒可知，恒力做的功一部分转化为木块的重 力势能，一部分为弹簧的弹性势能，故ACD错误；二、解答题：1.解析：设叶片长度为 r，则叶片转动的面积 S=n r2取时间t内作用到横截面积为 S的面积上的空气 流为研究对象，则这部分空气流的质量为m=p V=pSvt 空气流的动能为Ek- mv2- Sv3t，则电功率P -Ek_20%丄r 2v3.

10、22t10Hop得r j39.94 m，所以叶片长度约为 9.94m.2 解析：（1）小球在运动过 程中受重 力，环对它的 弹力和弹 簧对它的弹力 作用，机 械能守恒，1设C点为重力势能零点mgCD mvC EP2CD R Rcos由得vc=3m/s小球在C点时受重力、弹簧弹力和环对它的作用力，受力如图所示:小球在C点所受合外力等于向心力2N F mg mRF=kxx=R由得N=3.2N3.解析：（1）设A球沿圆柱面滑至最低点时速度的大小为v,则根据机械能守恒定律可得2mgR 2mgR 2mv2- mvB2 2又 Vb vcos450解得 v 2(2)当A球的速度为零时，A球沿圆柱面运动的位移

11、最大，设为S,则根据机械能守恒定律可得2 R由几何关系S2mgh mgS 0S口S22S2h2 得 h 2r"R S4.5.解得解析:a1S 3R(1)设纸带的加速度为 a1，铁块的加速度为 a2.则2 1 2 1 21m/s2, La1t2a2t2，得 t=1s。2 22m/s2, a2gs铁块a2t2,W2v 铁块 a2t 1m/s,Wfsmgs铁块 °.05J,解析：小球由B点滑到C点,mg (R Rcos60°)W弹力1 2 Ekmv 铁块0.05 J.2由能量守恒得1 2 mvC , W弹力0.60J2得 vc=3 m/s.(2 ) 在 C点时有F弹k(2Rlo)2.4N ,设环对小球作用力为N,方向指向圆心，则2v弹F弹 N mg m盲,N 3.2N .小球对环作用力为 N , N N 3.2N .6.解析：由题意知，圆弧半径R=0.8m,物体