7-10能量守恒定律与能源每课一练(人教版必修2)

7-10能量守恒定律与能源每课一练（人教版必修2）知识点基础中档稍难功能关系2、3、4、57、8、9能量守恒1、6、10摩擦生热11综合121.关于能量和能源，下列说法中正确的是()A.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B.在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少C.能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造答案：B解析：自然界的总能量是守恒的，能量只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，能量不可能被创造；在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，能量耗散使能量的利用品质降低了，能量转化具有方向性，因此要节约能源，故B正确，A、C、D错误．2.[2013·大庆高一检测]下列现象中，物体动能转化为势能的是()A.秋千由最高点荡向最低点B.张开的弓把箭水平射出去C.骑自行车匀速驶上斜坡D.正在腾空上升的礼花弹答案：D解析：秋千由最高点荡向最低点是重力势能转化为动能；张开的弓把箭水平射出去是弹性势能转化为动能；骑自行车匀速驶上斜坡是人体内的化学能转化为重力势能；正在腾空上升的礼花弹是动能转化为重力势能，故只有D正确．3.[2013·合肥高一检测]质量为m的物体在竖直向上拉力F的作用下从静止出发以2g的加速度匀加速上升h，则()A.物体的机械能增加3mghB.物体的重力势能增加mghC.物体的动能增加FhD.物体在上升过程中机械能守恒答案：AB解析：由F－mg＝2mg得拉力F＝3mg，机械能的增加等于拉力F做的功，即WF＝Fh＝3mgh，A对，D错．重力势能的增加等于克服重力做的功mgh，B对．动能的增加等于合力做的功，即W合＝m·2g·h＝2mgh＝23Fh，C错．4.[2013·衡水高一检测]2012年3月24日在国际泳联大奖赛北京站中，中国选手何冲在男子3米板决赛中获得冠军．若何冲的质量为m，他入水后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，在水中下降高度h的过程中，他的(g为当地重力加速度)()A.重力势能减少了mghB.动能减少了FhC.机械能减少了(F＋mg)hD.机械能减少了Fh答案：AD解析：重力势能的减少量等于重力做的功mgh，A对．动能的减少量等于克服合力做的功，为(F－mg)h，B错．机械能的减少量等于克服阻力F做的功Fh，C错，D对．5.行驶中汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降．上述不同现象所包含的相同的物理过程中()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答案：AD解析：降落伞匀速下降，动能不变，重力势能转化为内能．汽车制动，动能转化为内能．6.一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，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()A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变答案：A解析：外力对绳索做正功，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升高的结果，故A正确．7.[2012·安徽高考]如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功12mgR答案：D解析：重力做功与路径无关，所以WG＝mgR，选项A错；小球在B点时所受重力提供向心力，即mg＝mv2R，所以v＝gR，从P点到B点，由动能定理知：W合＝12mv2＝12mgR，故选项C错；根据能量的转化与守恒知：机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔEp|－|ΔEk|＝12mgR，故选项B错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，等于12mgR，故选项D对．8.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中不正确的是()A.木块的机械能增量为FfLB.子弹的机械能减少量为Ff(L＋d)C.系统的机械能减少量为FfdD.系统的机械能减少量为Ff(L＋d)答案：D解析：木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，A对．子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功Ff(L＋d)，B对．系统增加的机械能等于力Ff做的总功，即ΔE＝FfL－Ff(L＋d)＝－Ffd，故机械能减少量为Ffd，C对、D错．9.[2013·广州高一检测]如图所示，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答案：BD解析：物体A所受的合外力等于B对A的摩擦力，对物体A运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量，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对地的位移不相等，故二者做功不相等，C错．对B应用动能定理，WF－Wf＝ΔEkB，即WF＝Wf＋ΔEkB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)不相等，故A错．10.某地平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的风叶转动时可形成半径为12m的圆面．如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？答案：3.4kW解析：在t时间内作用于风车的气流质量m＝πr2v·tρ这些气流的动能为12mv2，转变成的电能E＝12mv2×10%所以风车带动发电机的功率为P＝Et＝12πr2ρv3×10%代入数据是P＝3.4kW.11.[2013·大理高一检测]质量为m的钢球以速度v落入沙坑，钢球在沙坑中下陷的深度为d，(重力加速度为g)求：(1)钢球在沙坑中受到的阻力大小Ff；(2)钢球下陷过程中产生的内能．答案：(1)mg＋mv22d(2)mgd＋12mv2解析：(1)钢球在沙坑中下陷过程由动能定理得：mgd－Ffd＝0－12mv2解得：Ff＝mg＋mv22d.(2)由能量守恒定律可知内能的增量等于钢球机械能的减少量，故ΔE内＝mgd＋12mv2.12.如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R＝0.3m，θ＝60°，小球到达A点时的速度v＝4m/s.(g取10m/s2)试求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．答案：(1)2m/s(2)0.69m0.60m(3)8N竖直向上解析：(1)作出小球到达A点时的速度分解图如图所示，有：v0＝vcosθ＝4×cos60°m/s＝2m/svy＝vsinθ＝4×sin60°m/s＝23m/s.(2)设平抛运动的时间为t，水平位移为x，竖直位移为h，由平抛运动规律有：vy＝gtx＝v0th＝12gt2代入数据解得：x＝253m≈0.69m，h＝0.60m.(3)设到达C点时的速度为vC，取A点重力势能为零，由机械能守恒定律有：12mv2＝12mv2C＋mg(R＋Rcosθ)设C处轨道对小球的压力为FN，有：FN＋mg＝mv2CR代入数据解得：FN＝8N由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为8N，方向竖直向上．