2019-2020年高中物理 7.10《能量守恒定律與能源》課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 7.10能量守恒定律與能源課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1下列物理過程,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式?jīng)]有發(fā)生變化的是()A哈雷彗星繞太陽做變速橢圓運(yùn)動(dòng) B冰塊沿光滑斜面下滑C氫氣球勻速上升 D熱水瓶瓶塞向上跳起【解析】因?yàn)锳、B為機(jī)械運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,始終在機(jī)械能的范疇內(nèi)C和D都有內(nèi)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化【答案】AB2.市面上出售一種裝有太陽能電扇的帽子(如圖所示)在陽光的照射下,小電扇快速轉(zhuǎn)動(dòng),能給炎熱的夏季帶來一絲涼爽該裝置的能量轉(zhuǎn)化情況是()A太陽能電能機(jī)械能B太陽能機(jī)械能電能C電能太陽能機(jī)械能D機(jī)械能太陽能電能【解析】電池板中太陽能轉(zhuǎn)化為電能,小電動(dòng)機(jī)中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】A3我國居民有在房前種樹的習(xí)慣,夏天大樹長出茂密的葉子,為人們擋住炎炎烈日,冬天樹葉又會(huì)全部掉光,使溫暖的陽光進(jìn)入層內(nèi),可以起到冬暖夏涼的作用,被人們稱為天然空調(diào)炎熱的夏天,我們在經(jīng)過有樹的地方時(shí),也會(huì)感到很明顯的涼意關(guān)于樹木周圍比較涼爽的現(xiàn)象,下列說法正確的是()A樹木把大部分太陽光反射出去,使地面溫度降低B樹木吸收太陽能,使自己溫度升高,周圍溫度降低C樹木吸收太陽能,將太陽光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,使環(huán)境溫度降低D白天樹木將熱量存起來,晚上再將熱量放出來,所以白天在樹林里感到?jīng)鏊砩细械綗帷窘馕觥繕淠具M(jìn)行光合作用,將太陽能轉(zhuǎn)化成樹木生長所需的化學(xué)能,因此能使環(huán)境溫度降低,并不是將能量反射或使自己溫度升高,故正確答案為C.【答案】C4電動(dòng)車所需能量由它所攜帶的蓄電池供給下圖為某類電動(dòng)車與汽油車性能的比較通常車用電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量是汽油機(jī)的4倍或5倍為促進(jìn)電動(dòng)車的推廣使用,在技術(shù)上主要應(yīng)對(duì)電動(dòng)車的_、_等部件加以改進(jìn)給電動(dòng)車蓄電池充電的能量實(shí)際上來自于發(fā)電站,一般發(fā)電站燃燒燃料所釋放出來的能量僅30%轉(zhuǎn)化為電能,在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%,這意味著使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為_%.【解析】從圖中可以看出電動(dòng)車每千克蓄能物質(zhì)所儲(chǔ)存的能量和充一次電能行駛的距離均遠(yuǎn)小于汽油車,因此應(yīng)對(duì)蓄電池加以改進(jìn),另外電動(dòng)車的效率也不是很高,所以也可對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)發(fā)電站消耗的能量為E0,電動(dòng)車輸出的機(jī)械能為E,由題意可知使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率為100%16.8%.【答案】蓄電池電動(dòng)機(jī)16.85如圖所示,一個(gè)粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,液體質(zhì)量為m.在管口右端用蓋板A密閉,兩邊液面高度差為h,U形管內(nèi)液體的總長度為4h,現(xiàn)拿去蓋板,液體開始運(yùn)動(dòng),由于液體的管壁的阻力作用,最終管內(nèi)液體停止運(yùn)動(dòng),則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為()A.mgh B.mghC.mgh D.mgh【解析】拿去蓋板后管中液體開始運(yùn)動(dòng),但由于管壁阻力的作用,最終U形管中左右兩邊液面相平,在此過程中管中液體減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能當(dāng)左右兩管液面等高時(shí),可簡化為把右管中長度為的液柱移到左管,此過程減少的重力勢能Epmgh,故A選項(xiàng)正確【答案】A6一臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組,每秒有2.0 m3的水流過水輪機(jī),若河壩水位高度差是20 m,則水每秒對(duì)水輪機(jī)最多能做多少功?若有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,問發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大?【解析】若使水對(duì)水輪機(jī)做的功最多,則把水的重力勢能全部轉(zhuǎn)給水輪機(jī),則每秒對(duì)水輪機(jī)做功為WmghVgh10321020 J4105 J;有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,由P又得發(fā)電機(jī)的功率P1.6105 W.【答案】4105 J1.6105 W7一小物體以Ek1100 J的初動(dòng)能滑上斜面,當(dāng)動(dòng)能減少Ek80 J時(shí),機(jī)械能減少E32 J,則當(dāng)物體滑回原出發(fā)點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為多少?【解析】設(shè)斜面傾角為,滑動(dòng)摩擦力為F,動(dòng)能減少80 J時(shí)位移為l1,根據(jù)功能關(guān)系動(dòng)能減少量等于合外力做的功,即Ek(mgsinF)l1機(jī)械能減少量等于除重力以外的力(此題中即為F)所做的功,即EFl1設(shè)物體從斜面底端到最高點(diǎn)位移為l2則動(dòng)能的減少量為100 J,即Ek1(mgsinF)l2設(shè)機(jī)械能的減少量為WF,即為上滑過程中滑動(dòng)摩擦力所做的總功有WFFl2綜合有,所以WF40 J.上滑及下滑過程中滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功,且數(shù)值相等,所以一個(gè)往返摩擦力做負(fù)功總和為WF總2WF80 J.物體回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek2,由動(dòng)能定理WF總Ek1Ek2得Ek220 J.【答案】20 J能力提升1.如圖所示,電梯質(zhì)量為M,地板上放置一質(zhì)量為m的物體鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)上升高度為H時(shí),速度達(dá)到v,則()A地板對(duì)物體的支持力做的功等于mv2B地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgHC鋼索的拉力做的功等于Mv2MgHD合力對(duì)電梯M做的功等于Mv2【解析】對(duì)物體和電梯組成的系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理可得:W拉(Mm)gH(Mm)v2,拉力做功為W拉(Mm)v2(Mm)gH,所以C不正確;由動(dòng)能定理得,合力對(duì)電梯做的功為Mv2,選項(xiàng)D正確;由功能關(guān)系得,地板對(duì)物體的支持力做的功為mv2mgH,所以A、B均不正確【答案】D2.構(gòu)建和諧、節(jié)約型社會(huì)的思想深得民心,也體現(xiàn)在生活的方方面面自動(dòng)充電式電動(dòng)車就是很好的一例:將電動(dòng)車的前輪裝有發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與蓄電池連接,當(dāng)電動(dòng)車滑行時(shí),就可以向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來現(xiàn)有某人騎車以500 J的初動(dòng)能在粗糙的水平面上滑行,第一次關(guān)閉充電裝置,讓車自由滑行,其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖線所示;第二次啟動(dòng)充電裝置,其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖線所示,則()A電動(dòng)車受到的摩擦阻力為50 NB電動(dòng)車受到的摩擦阻力為83 NC第二次啟動(dòng)充電裝置,向蓄電池所充的電能是200 JD第二次啟動(dòng)充電裝置,向蓄電池所充的電能是300 J【解析】當(dāng)關(guān)閉充電裝置,讓車自由滑行時(shí),自行車的動(dòng)能全部用來克服摩擦力做功,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,有Ekfs1,解得f50 N;當(dāng)啟動(dòng)充電裝置滑行時(shí),自行車的動(dòng)能一部分克服摩擦力做功,另一部分轉(zhuǎn)化為蓄電池的電能,根據(jù)能量守恒有Ekfs2E電,故E電Ekfs2200 J.【答案】AC3.如圖所示,滑塊由靜止開始沿曲面下滑,滑到B點(diǎn)時(shí),速度恰好等于零;如果滑塊從B點(diǎn)以速度v沿曲面下滑返回A點(diǎn)時(shí),速度恰好也等于零,設(shè)滑塊從A到B和從B到A平均摩擦力大小相等,則A、B兩點(diǎn)的高度差等于()A0 B.C. D.【解析】由能量守恒和轉(zhuǎn)化定律可知:由A到B有mghQ,從B到A有mv2mghQ,聯(lián)立解得h.【答案】C4.如圖所示,M是一個(gè)有半圓形軌道的物體,固定在地面上,軌道位于豎直平面內(nèi),a、b兩點(diǎn)等高,金屬塊P從H高處自由下落,滑過M從b處豎直上升,到達(dá)最大高度處,當(dāng)它再次落下滑過軌道最低點(diǎn)后()A恰能到達(dá)a點(diǎn) B能沖出a點(diǎn)C不能到達(dá)a點(diǎn) D無法確定【解析】設(shè)金屬塊質(zhì)量為m,第一次滑過M時(shí)克服摩擦力做功Wf,第二次滑過M時(shí)克服摩擦力做功Wf,第二次經(jīng)a點(diǎn)時(shí)速度為va,則由動(dòng)能定理,對(duì)兩個(gè)過程列出表達(dá)式分別為第一次:mgWf0,第二次:mgWfmv.由于第一次經(jīng)過M時(shí)金屬塊的速率較大,由向心力的來源可知,金屬塊對(duì)M的壓力較大,從而WfWf,所以va0,即能從a點(diǎn)滑出,B選項(xiàng)正確【答案】B5某地平均風(fēng)速為5 m/s,已知空氣密度是1.2 kg/m3,有一風(fēng)車,它的車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12 m的圓面如果這個(gè)風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑒t該風(fēng)車帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多大?【解析】在t時(shí)間內(nèi)作用于風(fēng)車的氣流質(zhì)量mr2vt這些氣流的動(dòng)能為mv2轉(zhuǎn)化成的電能Emv210%所以風(fēng)車帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的功率為Pr2v310%代入數(shù)據(jù)得P3.4 kW.【答案】3.4 kW6.如圖,MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N,P端固定一豎直擋板M相對(duì)于N的高度為h,NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后(即木塊與擋板碰撞前后動(dòng)能不變)停止在水平軌道上某處若在MN段的摩擦可忽略不計(jì),物塊與NP段軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為,求物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值【解析】根據(jù)功能原理,在物塊從開始下滑到靜止的過程中,物塊重力勢能減小的數(shù)值Ep與物塊克服摩擦力所做功的數(shù)值W相等,即EpW設(shè)物塊質(zhì)量為m,在水平滑道上滑行的總路程為s,則EpmghWmgs設(shè)物塊在水平軌道上停止的地方與N點(diǎn)的距離為d.若物塊在與P碰撞后,在到達(dá)圓弧形軌道前停止,則s2sd聯(lián)立式得d2s此結(jié)果在2s時(shí)有效若2s,則物塊與P碰撞后,可再一次滑上圓弧形軌道,滑下后在水平軌道上停止,此時(shí)有s2sd聯(lián)立式得d2s.【答案】物塊停止的位置距N的距離可能為2s或2s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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