2024-2025学年高中物理第四章机械能和能源4.6能源的开发与利用练习含解析教科版必修2

PAGEPAGE2能源的开发与利用一、选择题1.关于能的转化和守恒定律,下列说法错误的是()A.能量能从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体B.能量的形式多种多样,它们之间可以相互转化C.一个物体能量增加了,必定伴随着别的物体能量削减D.能的转化和守恒定律证明白第一类永动机是不行能存在的解析:能量可从一种形式转化为另一种形式,也可从一个物体转移到另一个物体,如热传递的过程,A错误.答案:A2.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.小球的动能削减mgHB.小球的动能削减fHC.小球的机械能削减fHD.小球的机械能削减(mg+f)H解析:小球动能的削减量等于合力做的功,即ΔEk=(mg+f)H,A、B错误;小球机械能的削减量等于克服阻力做的功,即ΔE=fH,C正确,D错误.答案:C3.一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,下列说法正确的是()A.子弹削减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损失的机械能等于系统产生的热量C.子弹削减的机械能等于木块增加的动能和木块增加的内能之和D.子弹削减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,削减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,削减的机械能只用来增加它们的内能,B对,A、C错.答案:BD4.滚摆上下摇摆,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.能量正在消逝C.只有动能和势能的相互转化D.削减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,D正确.答案:D5.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点由静止起先自由下落,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.机械能削减mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR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,依据小球通过B点时刚好对轨道没有压力,说明此刻刚好由重力供应向心力,对小球通过B点时应用牛顿其次定律有mg=mvB2R①,解得vB=gR②,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=12mvB2③,联立②③解得W=mgR,选项D正确;上述过程合外力做功为答案:D二、非选择题6.高20m的瀑布,1min内流下的水冲击水轮后,其水流的功率有20%转化为电能,若发电的功率为200kW,则水流的功率为,1min内流下的水质量是.(g取10m/s2)

解析:因水流功率有20%转化为电能,而发电的功率为200kW,所以水流的功率为200kW20再依据P=所以m=Ptgh=1×1答案:1000kW3×107.一质量为2kg的物块从离地80m的高处自由落下,测得落地速度为30m/s,求下落过程中产生的内能(g取10m/s2).解析:依据能量守恒,产生的内能为机械能的削减量,Q=ΔE=mgh-12mv2=2×10×80J-12×2×302J=答案:700J8.用铁锤打击铁钉,设打击时有80%的机械能转化为内能,内能的50%用来使铁钉的温度上升.问打击20次后,铁钉的温度上升多少?已知铁锤的质量为1.2kg,铁锤打击铁钉时的速度是10m/s,