【学练考】2021-2022学年高一人教版物理必修2练习册：7.10-能量守恒定律与能源-

10能量守恒定律与能源学问点一能量守恒定律的理解1．(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最终停下；流星在夜空中坠落并发出光明的光焰；降落伞在空中匀速下降．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是()A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量2．出行是人们工作、生活中必不行少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、一般汽车消耗能量的类型分别是()①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④学问点二能量守恒定律的综合应用3．(多选)如图L7­10­1所示，直立在水平面上的一根轻弹簧下端固定，其正上方A位置有一只小球．小球从静止开头下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小为零．下列对小球下落阶段的说法中正确的是(不计空气阻力)()图L7­10­1A．在B位置时小球动能最大B．在C位置时小球动能最大C．从A到C位置，小球重力势能的削减量大于小球动能的增加量D．从A到D位置，小球重力势能的削减量等于弹簧弹性势能的增加量4．关于能量和能源，下列说法中正确的是()A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断削减C．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故节省能源没有必要D．能量在转化和转移过程中具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必需节省能源5．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度，他的方法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的全部门让冰箱运转．若不考虑房间内、外热量的传递，则开机后，室内的温度将()A．有所上升B．保持不变C．开机时降低，停机时又上升D．开机时上升，停机时降低6．一质量均匀、不行伸长的绳索重为G，A、B两端固定在天花板上，如图L7­10­2所示．现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点．在此过程中，绳的重心位置()图L7­10­2A．渐渐上升B．渐渐降低C．先降低后上升D．始终不变学问点三力学中的功能关系应用7．关于功和能，下列说法正确的是()A．功就是能，功可以转化为能B．做功越多，物体的能越多C．能量转化中，做的功越多，能量转化越多D．功是物体能量的量度8．(多选)关于做功与能，下列说法中错误的是()A．物体的重力做正功，动能肯定增加B．重力势能等于零的物体，不行能对别的物体做功C．物体的合外力做功为零，物体的机械能可能增加D．除重力之外的力对物体做功不为零，物体的机械能肯定增加9．(多选)如图L7­10­3所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中()图L7­10­3A．物块的机械能渐渐增加B．软绳重力势能共削减了eq\f(1,4)mglC．物块重力势能的削减量等于软绳克服摩擦力做的功D．软绳重力势能的削减量小于其动能的增加量与克服摩擦力做的功之和10．若无大气吸取，在垂直照射时地球上每二次方米面积的太阳光入射功率为P0＝1.8kW，已知太阳到地球的距离为r＝1.5×1011m，试计算太阳1s总共放出多少能量？(11．山地滑雪是人们宠爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为θ＝37°的斜坡，BC是半径为R＝5m的圆弧面，圆弧面和斜坡相切于B，与水平面相切于C，如图L7­10­4所示，A、B竖直高度差h＝5m，运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6(1)运动员到达B点的速度大小；(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．图L7­10­412．过山车是游乐场中常见的设施．图L7­10­5是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内半径R＝2.0m的圆形轨道组成，B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点．一个质量为m＝1.0kg的小滑块(可视为质点)从轨道的左侧A点以v0＝12m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L＝11.5m．小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10.圆形轨道是光滑的，水平轨道足够长(1)滑块经过B点时的速度大小vB；(2)滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F；(3)滑块最终停留点D(图中未画出)与起点A的距离d.图L7­10­513．以v0＝20m/s的初速度从地面竖直向上抛出一个质量为m＝5kg的物体，物体落回地面时的速度大小为v＝10m/s.假如物体在运动过程中所受阻力的大小不变，且和地面碰后不再反弹(以地面为重力零势能面，g取10(1)物体运动过程中所受阻力的大小；(2)物体在离地面多高处，物体的动能与重力势能相等．10能量守恒定律与能源1．AD[解析]三个物体运动过程中都受到阻力，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞是空气阻力，因而物体都克服阻力做功，故选项A正确；三个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞是重力势能转化成其他形式的能，总之都是物体的机械能转化为其他形式的能量，故选项D正确．2．B[解析]自行车行驶时要消耗人的生物能，电动自行车行驶时要消耗电能，一般汽车行驶时要消耗燃料的化学能．3．BCD[解析]小球动能的增加量用合力做功来量度，从A到C位置，小球受的合力始终向下，合力对小球做正功，使小球动能增加；从C到D位置，小球受的合力始终向上，合力对小球做负功，使小球动能削减，所以在C位置时小球动能最大，选项A错误，B正确．从A到C位置，小球重力势能的削减量等于小球动能的增加量和弹簧弹性势能的增加量之和，所以选项C正确．A、D两位置小球动能均为0，重力做的正功等于克服弹力做的功，所以选项D正确．4．D5．A[解析]冰箱压缩机虽然制冷，但压缩机的电机有电流流过，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，所以室内的温度会上升，故选项A正确．6．A[解析]从外力做功引起绳索重力势能的变化进行分析，外力对绳索做功，绳索的机械能增加，由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心上升的结果，故选项A正确．7．C[解析]功和能不是一个概念，功是能量转化的量度，做功越多，说明能量转化越多，应留意功不是能量的量度．8．ABD9．BD[解析]细线的拉力对物块做负功，所以物块的机械能削减，选项A错误；软绳削减的重力势能ΔEp＝eq\f(1,4)mgl，选项B正确；软绳被拉动，表明细线对软绳的拉力大于摩擦力，而物块重力势能的削减量等于克服细线拉力做功与物块动能的增加量之和，选项C错误；对软绳应用动能定理，有WT＋WG－Wf＝ΔEk，所以软绳重力势能的削减量ΔEp＝WG＝ΔEk＋Wf－WT，所以ΔEp<ΔEk＋Wf，选项D正确．10．5×1026J[解析]太阳1s总共放出的能量为E＝P0×4πr2×t＝1.8×103×4×3.14×(1.5×1011)2×1J＝5×1026J.11．(1)10m/s(2)2720[解析](1)从A到B机械能守恒，则mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝10m/(2)从A到C机械能守恒，则mg[h＋R(1－cos37°)]＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)运动员经过C点时，由牛顿其次定律有N－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,C),R)联立解得N＝2720N由牛顿第三定律知，N′＝N＝2720N.12．(1)11m/s(2)10.5N(3[解析](1)从A到B依据动能定理有－μmgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得vB＝11m/(2)从B到C依据机械能守恒定律有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＋mg·2R在最高点C，依据牛顿其次定律有mg＋F＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)解得F＝10.5N.(3)设B到D的距离为x，依据动能定理有－μmgx＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)又d＝L＋x解得d＝7213．(1)30N(2)7.69m[解析](1)设物体所受阻力的大小为Ff，上升的最大高度为H，则由动能定理可得：上升过程：－(mg＋Ff)H＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)下降过程：(mg－Ff)H＝eq\f(1,2)mv2－0由以上两式可解得Ff＝eq\f(3,5)mg＝eq\f(3,5)×5×10N＝30N.(2)设物体上升到距地面h1处时，其动能与重力势能相等，则由动能定理得－(mg＋Ff)h1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgh1－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以有：h1＝eq\f(\f(1,2)mveq\o\al(2,0),2mg＋Ff)＝eq\f(\f(1,2)×5×202,2×50＋30)