2021年春高中物理 7.10《能量守恒定理与能源》课时练5 新人教必修2.doc

120142014 年春高中物理年春高中物理 7.107.10能量守恒定理与能源课时练能量守恒定理与能源课时练 5 5 新人新人教必修教必修 2 2(时间：60 分钟)知识点基础中档稍难能量守恒定律的理解1、32能量耗散4、5、6能量守恒定律的应用897综合提升810、1112知识点一能量守恒定律的理解1从光滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗糙的水平面上，说明()A在斜面上滚动时，只有动能和势能的相互转化B在斜面上滚动时，有部分势能转化为内能C在水平面上滚动时，总能量正在消失D在水平面上滚动时，机械能转化为内能，总能量守恒解析在斜面上滚动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转化；在水平面上滚动时，有摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量是守恒的答案AD2一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，同时两者产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失，A 选项漏考虑系统增加的内能，C 选项应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加，C 错答案BD3(2011南通高一检测)对于正常工作的电风扇和电饭锅，下列说法中正确的是()2A电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能B电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能C电风扇消耗的电能大于产生的内能，电饭锅消耗的电能等于产生的内能D电风扇消耗的电能等于产生的内能，电饭锅消耗的电能大于产生的内能解析电风扇消耗的电能转化为内能和风扇及空气的动能，电饭锅消耗的电能完全转化为内能，所以电风扇消耗的电能大于产生的内能电饭锅消耗的电能等于产生的内能C项正确答案C知识点二能量耗散4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能量耗散主要指其他形式的能量最终转化为环境的内能后，不能再被收集起来重新利用答案D5关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是()能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫做能量耗散；能量在转化过程中变少的现象叫做能量耗散；能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，而自然界的能量守恒；能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的ABCD解析自然界中各种能量的总和是一定的，各种能量的转化是守恒的，只不过有些能量在转化后，不能再回收利用了，故正确答案为 A.答案A6关于能量耗散，下列说法中正确的是()A能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了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过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质3上降低了D能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过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选 C、D.答案CD知识点三能量守恒定律的应用7(2010山东理综)如图 7-10-3 所示，倾角30的粗糙面固定在地面上，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，其上端与斜面顶端水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(此时物体未到达地面)，在此过程中()图 7-10-3A物块的机械能逐渐增加B软绳重力势能共减少14mglC物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D软绳重力势能的减少小于其动能增加与克服摩擦力所做功之和解析物块向下运动过程中，绳子拉力对物块做负功，物块的机械能减少，A 项错误；软绳重心下降的高度为l2l2sin14l，软绳的重力势能减少14mgl，B 项正确；由功能关系，物块重力势能的减小等于重力做的功，而物块重力大于软绳所受的摩擦力，C 项错误；对于软绳，由能的转化和守恒知，绳子拉力对软绳所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动能的增加与克服摩擦力所做功之和，D 项正确答案BD8一质量为 2 kg 的物块从离地 80 m 高处自由落下，测得落地速度为 30 m/s，求下落过程中产生的内能(g取 10 m/s2)解析这里，内能显然无法直接计算，但是下落过程中减少的机械能转化成了内能根据能量守恒，产生的内能为：Emgh12mv2(21080122302)J700 J.答案700 J9一水轮发电机组，每秒有 2.0 m3的水流过水轮机，若河坝水位的高度差是 20 m，求水每秒对水轮机最多能做多少功若有 40%的机械能转化为电能，则发电机的输出功率为多4大？(g取 10 m/s2)解析若使水对水轮机做的功最多，则应满足水的重力势能全部传给水轮机，则水每秒对水轮机做的功为WmghVgh10321020 J4105J，因有 40%的机械能转化为电能，则由PWt，得发电机的功率PW40%t41050.4 J1 s1.6105W.答案4105J1.6105W10(2011丹阳高一检测)人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，当下丘脑温度高于 37 时，人体散热机制(如血管舒张、出汗等)就活跃起来，已知人体温度在37 时蒸发 18 g 汗水所需要能量E4.3103J现有一中年人慢步行走时新陈代谢功率为 35 W，此人慢步行走时体温保持在 37，行走用时 1 小时出汗约 30.2 g，试求此人通过传导辐射等方式(不包括出汗)产生的散热功率解析此人利用出汗排放的热量：Q1mm0E30.2 g18 g4.3103J7.2103J利用出汗排热的功率P1Q1t2 W此人通过传导辐射产生的散热功率P2P总P135 W2 W33 W答案33 W11液体能够沿着很细的毛细管上升一段距离而高出原来 的液面，这种现象叫做毛细现象棉线浸在煤油中，煤油会沿着棉线上升一段较大的高度，有人根据这一现象制造了一台可以源源不断地对外做功的机器，如图 7-10-4 所示图 7-10-4试根据能的转化和守恒定律，分析并说明这台装置是否能够正常工作 若不能正常工作，原因可能出现在哪里？解析这台装置不能正常工作假设它能正常工作，便意味着这台装置不需要外界的能量而源源不断地对外做功，对外界输出能量，这违背了能量转化和守恒定律，此装置将成为一台永动机煤油能沿棉线上升一个较大的高度，这是一个不争的事实，如果B槽5中有煤油便会向下流动冲击叶轮对外做功也是无可置疑的，此装置不能工作的原因是煤油虽能上升到B槽高处，但不能滴落到B槽中答案不能工作，违背能的转化和守恒定律原 因是煤油不能从棉线上滴落12如图 7-10-5 所示，皮带的速度是 3 m/s，两皮带轮圆心距离l4.5 m现将m1 kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？图 7-10-5解析物体在相对滑动过程中，在摩擦力作用下做匀加速运动，则aFmg1.5 m/s2相对滑动时间：tva31.5s2 s物体对地面的位移：l112at2121.522m3 m因为l1l，所以物体在滑落皮带轮前已和皮带一起匀速运动，摩擦力对物体做的功W112mv21219 J4.5 J物体与皮带间的相对位移lvtl132 m3 m3 m产生的内能W2mgl0.151103 J4.5 J由能量守恒得电动机消耗 的电能为EW1W29 J.答案9 J