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7.10 能量守恒定律与能源【学业达标训练】1.关于功和能,下列说法正确的是( )A.功和能单位相同,意义相同,功是能,能是功B.功和能虽然是两个不同的物理量,但是功和能可以相互转化C.水对水轮机做了8.9106 J的功表示水的能量减少了8.9106 J来源:ZxxkaaaD.竖直上抛的石子上升过程克服重力做功5 J表示石子将5 J的功转化为5 J的重力势能【解析】选C.功和能虽然单位相同,但意义完全不同,功是功,能是能,功和能也不能转化,是两个不同的物理量,A、B错.功是能量转化的量度,水对水轮机做了8.9106 J的功表示水的能量减少了8.9106 J,转化成水轮机的能量,C对,石子克服重力做5 J的功表示动能转化成势能5 J,D错.2.下列哪些现象属于能量的耗散( )A.利用水流能发电产生电能B.电能在灯泡中变成光能C.电池的化学能变成电能D.火炉把屋子烤暖【解析】选D.能量耗散主要指其他形式的能量最终转化成环境的内能后,不能再次被收集起来重新利用,故只选D.3.随着科技的发展,节能冰箱不断涌现.有些家用冰箱日耗电0.6度,甚至有的降至0.4度.(老式冰箱日耗电1度以上),下面关于节能冰箱与老式冰箱对比分析中正确的是( )A.节能冰箱做功少,消耗电能多B.节能冰箱做功多,消耗电能少C.节能冰箱做多少功,消耗多少电能D.节能冰箱冷冻、冷藏效率高.【解析】选C、D.由功能关系可知,做多少功,消耗多少电能,A、B错,C对,节能冰箱靠先进的技术,提高了效率,D对.4.下列说法正确的是( )A.随着科技的发展,永动机是可以制成的来源:ZxxkaaaB.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了来源:C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生【解析】选C.永动机是指不消耗或少消耗能量,而可以大量对外做功的装置,历史上曾出现过各式各样的所谓的永动机的发明,结果都以失败告终,原因就是违背了能量转化和守恒定律.人类只能发现规律、利用规律,但绝不可以创造规律、改变规律,违背规律行事,即使以后科技再发达,也要受自然规律的制约,所以永动机是永远不可能制成的,A错.太阳辐射大量的能量,地球只吸收了极小的一部分,就形成了风云雨雪,使万物生长.但辐射到星际空间的能量也没有消失,一定是转化成了别的能量,B错.马和其他动物,包括人要运动,必须消耗能量,动物的能量来源是食物中储存的生物质能,C正确.所谓的“全自动”手表内部还是有能量转化装置的,一般是一个摆锤,当人戴着手表活动时,使摆锤不停摆动,给游丝弹簧补充能量,才会维持手表的走动.如果把这种表放在桌面上静置两天,它一定会停的,D错.5.(2010大庆高一检测)水平地面上平卧一根长L质量为M的匀质棒,把它的一端匀速抬高H(H L),设用手直接作用于棒端抬高时做功W1,用一根弹簧钩住棒端抬至同样高时手做功W2,则( )A.W1=W2 B.W1W2C.W1W2 D.不确定【解析】选C.直接作用于棒的一端时W1=EpG,用弹簧钩住升高相同高度时W2=EpG+Ep弹,显然W1W2.C对,A、B、D错.6.一小滑块放在如图7-10-2所示的固定凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中,拉力F所做功的大小为A(绝对值),斜面对滑块的作用力所做的功大小为B,重力做功大小为C,空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少?来源:学.科.网【解析】根据动能定理,动能的改变等于外力做功的代数和,其中有空气阻力做的负功,斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功,实际上为摩擦阻力的功),因此Ek=A-B+C-D.来源:学_科_网Z_X_X_K根据重力做功与重力势能的关系,重力势能的减少等于重力做的功,因此重力势能的改变Ep=-C.来源:ZXXK滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功,因此E=A-B-D.答案:A-B+C-D -C A-B-D【素能综合检测】一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分.至少一个选项正确)来源:ZXXK1.关于能源的利用中,下列说法不正确的是( )A.自然界的能量守恒,所以不需要节约能源B.一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度C.煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D.能量耗散表明能源的利用是有条件的,也是有代价的【解析】选A.自然界的能量守恒,但能量在利用过程中,可利用的品质在逐渐降低,因此,必须节约能源,A项错,C、D对.城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散的能量,使城市温度升高,B对.2.如图1所示,轻质弹簧长为L,竖直固定在地面上,质量为m的小球,在离地面高度为H处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为x.在下落过程中,小球受到的空气阻力为F阻,则弹簧在最短时,具有的弹性势能为( )A.(mg-F阻)(H-L+x)B.mg(H-L+x)-F阻(H-L)C.mgH-F阻(H-L)D.mg(L-x)+F阻(H-L+x)【解析】选A.设物体克服弹力做功为W弹,则对物体应用动能定理得(mg-F阻)(H-L+x)-W弹=Ek=0,所以,W弹=(mg-F阻)(H-L+x),即为弹簧具有的弹性势能.3.(2010福建师大附中高一检测)如图2所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动.设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为.则( )来源:ZxxkaaaA.vA=vBcosB.vB=vAcos来源:C.小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D.当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大.【解析】选B、D.B的速度等于A沿绳方向的分速度vB=vAcos,A错,B对,下落中B球减小的重力势能等于A球增加的重力势能与A、B增加的动能之和,C错,A上升到与滑轮等高时,B速度为0,B减少的机械能最多,由能量守恒知A机械能最大,D对.4.如图3所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参照物,A、B都向前移动一段距离.在此过程中( )A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和【解析】选B、D.A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B对.A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不等,C错.对B应用动能定理,WF-WFf=EkB,即WF=EkB+WFf就是外力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对.由上述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错.5.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑平面上的木块,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】选B、D.由能量守恒定律可知对子弹来讲,减少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.对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能,B对,A、C错.二、非选择题(本题包括3小题,共30分.有必要的文字叙述)6.(10分)如图4所示,质量为m的自行车特技运动员从B点由静止出发,经BC圆弧,从C点竖直冲出,完成空翻,完成空翻的时间为t.由B到C的过程中,克服摩擦力做功为W.空气阻力忽略不计,重力加速度为g,试求:自行车运动员从B到C至少做多少功?7.(2010沈阳高一检测)(10分)如图5所示,皮带的速度是3 m/s,两圆心距离s=4.5 m,现将m=1 kg 的小物体轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,求:(1)小物体获得的动能Ek;(2)这一过程摩擦产生的热量Q;(3)这一过程电动机消耗的电能E是多少?(g=10 m/s2)来源:Z+xx+kaaa探究创新8.(10分)在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠“变频空调”,据专家介绍变频空调比定频的要节能,因为定频空调开机时就等同于汽车启动时,很耗能,是正常运行的5至7倍.空调在工作时达到设定温度就停机,等温度高了再继续启动.这样会频繁启动,耗电多,而变频空调启动时有一个由低到高的过程,而运行过程是自动变速来保持室内温度,从开机到关机中间不停机.而是达到设定温度后就降到最小功率运行,所以比较省电.阅读上述介绍后,探究以下说法中合理的是( )A.变频空调节能,运行中不遵守能量守恒定律B.变频空调运行中做功少,转化能量多C.变频空调在同样工作条件下运行效率高,省电D.变频空调和定频空调做同样功时,消耗同样电能【探究思路】C、D正确.自然界的一切过程都遵守能量守恒定律,A错.功是能量转化的量度,做同样功,消耗同样电能,B错,D对.由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高,C对.友情提示:部分文档来自网络整理,供您参考!文档可复制、编制,期待您的好评与关注!6 / 6
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