物理（人教版必修2）练习第7章第10节能量守恒定律与能源（活页作业）

活页作业(十八)能量守恒定律与能源(15分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)1．滚摆上下摆动，而高度越来越低，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：高度越来越低，说明机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故选项A、B、C错误．答案：D2．有人设想在夏天用电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，停机时降低解析：冰箱工作，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，选项A正确．答案：A3．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下，物体机械能的变化情况是()A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况D．三种情况中，物体的机械能均增加解析：无论物体怎样向上运动，拉力都做正功，物体的机械能均增加，故选项D正确．答案：D4．(多选)质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达1A．人对物体传递的功是12JB．合外力对物体做功2JC．物体克服重力做功10JD．人对物体做的功等于物体增加的动能解析：人提升物体的过程中，人对物体做了功，对物体传递了能量，不能说人对物体传递了功，选项A错误；人做功即除重力以外的其他力对物体做功等于物体机械能的改变量，W人＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝12J，选项D错误；合外力对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化，W合＝eq\f(1,2)mv2＝2J，选项B正确；物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加，WG＝mgh＝10J，选项C正确．答案：BC5．水平传送带以速度v匀速转动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，因传送小木块电动机多输出的能量为()A．mv2 B．2mv2C．eq\f(1,4)mv2 D．eq\f(1,2)mv2解析：相对滑动时木块的加速度a＝μg，从放上至相对静止所用时间t＝eq\f(v,a)＝eq\f(v,μg).此过程中传送带对地的位移x1＝vt＝eq\f(v2,μg).木块对地位移为x2＝eq\f(v,2)t＝eq\f(v2,2μg).摩擦力对木块做的功等于木块动能的增加，E1＝W1＝μmgx2＝eq\f(1,2)mv2.系统克服摩擦力做的功而转化为内能E2＝μmgΔx＝μmg(x1－x2)＝eq\f(1,2)mv2，此过程发电机多输出的能量E＝E1＋E2＝mv2．答案：A6．(多选)质量为m的物体以加速度a＝eq\f(3,4)g，匀加速下落h，g为重力加速度，则()A．物体重力势能减小eq\f(3,4)mgh B．物体重力势能减小mghC．物体动能增加eq\f(3,4)mgh D．物体机械能减小eq\f(1,4)mgh解析：重力势能减少量等于重力做的功，所以ΔEp减＝mgh，故选项A错误，选项B正确；物体动能增量ΔEk等于合力的功，故ΔEk＝mah＝eq\f(3,4)mgh，选项C正确；物体机械能的减少量等于克服阻力做的功，由牛顿第二定律知mg－f＝ma，所以f＝eq\f(1,4)mg，所以机械能减少，ΔE机减＝fh＝eq\f(1,4)mgh，选项D正确．答案：BCD二、非选择题(每小题10分，共20分)7．水从20m高处落下，如果水的重力势能的20%用来使水的温度升高，则水落下后的温度将升高多少？(g取10解析：水减小的重力势能ΔEp＝mgh水的内能增量Q＝ΔEpη所以ΔEpη＝cmΔt解得Δt＝eq\f(ΔEpη,cm)＝eq\f(mghη,cm)＝eq\f(ghη,c)＝eq\f(10×20×20%,4.2×103)℃＝9.5×10－3℃．答案：9.5×10－38．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阻力大小Ff；(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－Ffd＝0－eq\f(1,2)mv2解得Ff＝mg＋eq\f(mv2,2d)．(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ΔE内＝mgd＋eq\f(1,2)mv2．答案：(1)mg＋eq\f(mv2,2d)(2)mgd＋eq\f(1,2)mv2(25分钟50分)一、选择题(每小题5分，共35分)1．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是()A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小B．重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变C．重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加D．重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变解析：由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故选项A、C错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故选项D错误；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有选项B正确．答案：B2．2013年6月20日在“天宫一号”实验舱内，指令长聂海胜轻盈地盘起腿悬空打坐．王亚平用手指轻轻一推，聂海胜就飘出很远．对此现象的解释，下列说法正确的是()A．我们看到聂海胜在王亚平推力作用下飘出很远，这说明王亚平对聂海胜的作用力大于聂海胜对王亚平的作用力B．由于是王亚平推聂海胜，王亚平对聂海胜的作用力先于聂海胜对王亚平的作用力，若王亚平也悬空，在聂海胜飘出的同时，王亚平一定后退C．把王亚平和聂海胜看作一个系统，在他们相互作用的过程中，机械能一定增加D．把王亚平和聂海胜看作一个系统，在他们相互作用的过程中，机械能守恒解析：王亚平对聂海胜的作用力和聂海胜对王亚平的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，且同时产生或消失，选项A、B错误；把王亚平和聂海胜看作一个系统，在他们相互作用的过程中，王亚平做功，机械能增加，选项C正确，选项D错误．答案：C3．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于()A．物块动能的增加量B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和解析：由动能定理得WG－WF＝ΔEk，故WG＝ΔEk＋WF，即重力做功等于物体克服摩擦力做功与动能的增量之和，选项D正确．答案：D4．(多选)如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时速度为v，与A点的竖直高度差为h，则()A．由A至B重力做功为mghB．由A至B重力势能减少eq\f(1,2)mv2C．由A至B小球克服弹力做功为mghD．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－eq\f(1,2)mv2解析：由A至B重力做功为mgh，选项A正确；但此过程中重力势能的减少有一部分转化为弹簧的弹性势能，故选项B错误；由动能定理得mgh－W弹＝eq\f(1,2)mv2，故小球克服弹力做的功等于弹簧的弹性势能，即为mgh－eq\f(1,2)mv2，选项C错误，选项D正确．答案：AD5．(多选)如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，下列说法正确的是()A．力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功决定着物体动能的改变量，选项C正确；重力做功决定着重力势能的改变量，选项B正确，选项A错误；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，选项D正确．答案：BCD6．(多选)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为eq\f(3,4)g.在这个过程中，物体()A．重力势能增加了mgh B．动能损失了mghC．动能损失了eq\f(3mgh,2) D．机械能损失了mgh解析：物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，选项A正确；合力做的功大小等于动能的减少量ΔEk＝mas＝maeq\f(h,sin30°)＝eq\f(3,2)mgh，选项B错误，选项C正确；机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin30°＋f＝ma，所以f＝eq\f(1,4)mg，故克服摩擦力做的功为fs＝eq\f(1,4)mg·2h＝eq\f(1,2)mgh，选项D错误．答案：AC7．(多选)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：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数值上等于系统机械能的损失．选项A没有考虑系统增加的内能；选项C没有考虑子弹增加的内能．答案：BD二、非选择题(15分)8．如图所示，传送带保持v＝4m/s的速度水平匀速运动，将质量为1kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？摩擦产生的热量又是多少？(g取10m/s解析：木块与皮带间的摩擦力为Ff＝μFN＝μmg＝0.2×1×10N＝2N由牛顿第二定律得木块加速度为a＝eq\f(Ff,m)＝eq\f(2,1)m/s2＝2m/s2木块速度达到4l＝eq\f(v2,2a)＝eq\