7.10 能量守恒定律與能源 每課一練（人教版必修2）

《7.10 能量守恒定律與能源 每課一練（人教版必修2）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《7.10 能量守恒定律與能源 每課一練（人教版必修2）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第七章機械能守恒定律10能量守恒定律與能源1下列對能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認識錯誤的是()A某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B某個物體的能減少，必然有其他物體的能增加C不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器永動機是不可能制成的D石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了解析A選項是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中是守恒的B選項是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過程中是守恒的這正好是能量守恒定律的兩個方面轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移任何永動機都是不可能制成的，它違背了能量守恒定律，所以A、B、C正確，D選項中石子的機械能在變化比如受空氣阻力作用，機械能可能要減少，但機械能并沒有消失，能量守恒定律表明能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失故D是錯的答案D2自由擺動的秋千擺動的幅度越來越小，下列說法中正確的是()A機械能守恒B能量正在消失C只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化D減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒解析在秋千擺動的過程中，由于阻力的存在，需要克服阻力做功，機械能會減少，但能量并沒有消失，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量保持不變答案D3對于正常工作的電風扇和電飯鍋，下列說法中正確的是()A電風扇和電飯鍋消耗的電能均大于各自產(chǎn)生的內(nèi)能B電風扇和電飯鍋消耗的電能均等于各自產(chǎn)生的內(nèi)能C電風扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能D電風扇消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能，電飯鍋消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能解析電風扇消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和風扇及空氣的動能，電飯鍋消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電風扇消耗的電能大于產(chǎn)生的內(nèi)能電飯鍋消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能C項正確答案C4關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是()A能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量減少了B能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性C能量耗散表明在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上越來越少D能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性解析能量耗散是不可避免的，但是能量耗散也遵守能量守恒定律故選D.答案D5如圖7106所示，傾角30的粗糙面固定在地面上，長為l，質(zhì)量為m，粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端水平用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物體未到達地面)，在此過程中()圖7106A物塊的機械能逐漸增加B軟繩重力勢能共減少mglC物塊重力勢能的減少等于軟繩摩擦力所做的功D軟繩重力勢能的減少大于其動能增加與克服摩擦力所做功之和解析物塊向下運動過程中，繩子拉力對物塊做負功，物塊的機械能減少，A項錯誤；軟繩重心下降的高度為sin l，軟繩的重力勢能減少mgl，B項正確；由功能關(guān)系，物塊重力勢能的減小等于重力做的功，而物塊重力大于軟繩所受的摩擦力，C項錯誤；對于軟繩，由能的轉(zhuǎn)化和守恒知，繩子拉力對軟繩所做的功和軟繩重力勢能的減少之和等于軟繩動能的增加與克服摩擦力所做功之和，D項錯誤答案B6某地平均風速為5 m/s，已知空氣密度是1.2 kg/m3，有一風車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12 m的圓面如果這個風車能將圓面內(nèi)10%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風車的發(fā)電機功率是多大？解析在t時間內(nèi)作用于風車的氣流質(zhì)量mr2vt，這些氣流的動能為mv2，轉(zhuǎn)化成的電能Emv210%，所以風車帶動發(fā)電機的功率為Pr2v310%，代入數(shù)據(jù)得P3.4 kW.答案3.4 kW7電機帶動水平傳送帶以速度v勻速運動，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，如圖7107所示，當小木塊與傳送帶相對靜止時，求：(1)小木塊的位移；圖7107(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；(3)小木塊獲得的動能；(4)摩擦過程產(chǎn)生的熱量；(5)電機帶動傳送帶勻速轉(zhuǎn)動輸出的總能量解析木塊剛放上時，速度為零，必然受到傳送帶的滑動摩擦力作用，做勻加速直線運動，達到與傳送帶速度相同后不再有相對滑動，整個過程中木塊獲得一定的動能，系統(tǒng)要產(chǎn)生熱量對小木塊，相對滑動時，由mamg得加速度ag，由vat得，達到相對靜止所用的時間t.(1)小木塊的位移s1t.(2)傳送帶始終勻速運動，轉(zhuǎn)過的路程s2vt.(3)小木塊獲得的動能Ekmv2.(4)摩擦產(chǎn)生的熱量Qmg(s2s1)mv2.(5)由能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律知，電機輸出的總能量轉(zhuǎn)化為小木塊的動能與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以E總EkQmv2.答案(1)(2)(3)mv2(4)mv2(5)mv28一質(zhì)量為2 kg的物塊從離地80 m高處自由落下，測得落地速度為30 m/s，求下落過程中產(chǎn)生的內(nèi)能(g取 10 m/s2)解析這里，內(nèi)能顯然無法直接計算，但是下落過程中減少的機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能根據(jù)能量守恒，產(chǎn)生的內(nèi)能為：Emghmv2(210802302)J700 J.答案700 J9一水輪發(fā)電機組，每秒有2.0 m3的水流過水輪機，若河壩水位的高度差是20 m，求水每秒對水輪機最多能做多少功若有40%的機械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機的輸出功率為多大？(g取10 m/s2)解析若使水對水輪機做的功最多，則應滿足水的重力勢能全部傳給水輪機，則水每秒對水輪機做的功為WmghVgh10321020 J4105 J，因有40%的機械能轉(zhuǎn)化為電能，則由P，得發(fā)電機的功率P1.6105 W.答案4105 J1.6105 W10人的體溫是由下丘腦中特殊神經(jīng)細胞監(jiān)察和控制的，當下丘腦溫度高于37 時，人體散熱機制(如血管舒張、出汗等)就活躍起來，已知人體溫度在37 時蒸發(fā)18 g汗水所需要能量E4.3103 J現(xiàn)有一中年人慢步行走時新陳代謝功率為35 W，此人慢步行走時體溫保持在37 ，行走用時1小時出汗約30.2 g，試求此人通過傳導輻射等方式(不包括出汗)產(chǎn)生的散熱功率解析此人利用出汗排放的熱量：Q1E4.3103 J7.2103 J利用出汗排熱的功率P12 W此人通過傳導輻射產(chǎn)生的散熱功率P2P總P135 W2 W33 W答案33 W11液體能夠沿著很細的毛細管上升一段距離而高出原來的液面，這種現(xiàn)象叫做毛細現(xiàn)象棉線浸在煤油中，煤油會沿著棉線上升一段較大的高度，有人根據(jù)這一現(xiàn)象制造了一臺可以源源不斷地對外做功的機器，如圖7108所示圖7108試根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，分析并說明這臺裝置是否能夠正常工作若不能正常工作，原因可能出現(xiàn)在哪里？解析這臺裝置不能正常工作假設它能正常工作，便意味著這臺裝置不需要外界的能量而源源不斷地對外做功，對外界輸出能量，這違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，此裝置將成為一臺永動機煤油能沿棉線上升一個較大的高度，這是一個不爭的事實，如果B槽中有煤油便會向下流動沖擊葉輪對外做功也是無可置疑的，此裝置不能工作的原因是煤油雖能上升到B槽高處，但不能滴落到B槽中答案不能工作，違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律原因是煤油不能從棉線上滴落12如圖7109所示，質(zhì)量為m的長木塊A靜止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一質(zhì)量為m的滑塊B，已知木塊長為L，它與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平向右的恒力F拉滑塊B.圖7109(1)當長木塊A的位移為多少時，B從A的右端滑出？(2)求上述過程中滑塊與木塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能解析(1)設B從A的右端滑出時，A的位移為s，A、B的速度分別為vA、vB，由動能定理得mgsmv(Fmg)(sL)mv又由同時性可得可解得s.(2)由能量守恒定律知，拉力做的功等于A、B動能的增加量和A、B間產(chǎn)生的內(nèi)能，即有F(sL)mvmvQ可解得QmgL.答案(1)(2)mgL