【同步測試】《能源的開發(fā)與利用》同步練習(xí)3【高中物理必修2】

《能源的開發(fā)與利用》同步練習(xí)1．關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是()A．由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B．在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少C．能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性D．人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造【解析】自然界的總能量是守恒的，能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能量不可能被創(chuàng)造；在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少，能量耗散使能量的利用品質(zhì)降低了，能量轉(zhuǎn)化具有方向性，因此要節(jié)約能源，故B正確，A、C、D錯誤．【答案】B2．(多選)關(guān)于功和能，下列說法正確的是()A．功和能單位相同，意義相同，功是能，能是功B．功和能不能相互轉(zhuǎn)化，是不同的兩個物理量C．水對水輪機做了8.9×106J的功表示水的能量減少了8.9×106JD．豎直上拋的石子上升過程克服重力做功5J表示石子將5J的功轉(zhuǎn)化為5J的重力勢能【解析】功和能雖然單位相同，但意義完全不同，功是功，能是能，功和能也不能轉(zhuǎn)化，是兩個不同的物理量，A錯，B對；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，水對水輪機做了8.9×106J的功表示水的能量減少了8.9×106J，轉(zhuǎn)化成水輪機的能量，C對；石子克服重力做5J的功表示動能轉(zhuǎn)化成勢能5J，D錯．【答案】BC3．(多選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量【解析】這四個現(xiàn)象中物體運動過程中都受到運動阻力，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A對；四個物體運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，總之是機械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D對．故A、D選項正確．【答案】AD4．(多選)將質(zhì)量為m的小球在距地面高度為h處拋出．拋出時的速度大小為v0，小球落到地面時的速度大小為2v0.若小球受到的空氣阻力不能忽略，則對于小球下落的整個過程，下面說法中正確的是()A．小球克服空氣阻力做的功小于mghB．重力對小球做的功等于mghC．合外力對小球做的功小于mveq\o\al(2,0)D．合外力對小球做的功等于mveq\o\al(2,0)【解析】由題意可知，小球落地的速度比拋出時大，即從拋出到落地的過程中，動能變大了．根據(jù)動能定理W合＝ΔEk，則W合＞0，即重力所做的功大于阻力所做的功．而這個過程中重力對小球做的功為WG＝mgh，所以A、B正確；從拋出到落地的過程中，合外力的功等于小球動能的變化量，即W合＝eq\f(1,2)m(2v0)2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(3,2)mveq\o\al(2,0)＞mveq\o\al(2,0)，故C、D均錯．【答案】AB5．(2013·重慶七中檢測)一個物體沿粗糙斜面勻速下滑，下列說法正確的是()A．物體的機械能不變，內(nèi)能也不變B．物體的機械能減少，內(nèi)能不變C．物體的機械能減少，內(nèi)能增加，機械能和內(nèi)能的總量減少D．物體的機械能減少，內(nèi)能增加，機械能與內(nèi)能的總量不變【解析】物體勻速下滑，動能不變，勢能減少，機械能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故內(nèi)能增加，由能量守恒定律知，兩者的總量不變．【答案】D6．如圖4－6－5，一質(zhì)量均勻、不可伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，現(xiàn)在最低點C處施加一豎直向下的力，將最低點緩慢拉至D點，在此過程中，繩的重心位置()圖4－6－5A．逐漸升高B．逐漸降低C．先降低后升高 D．始終不變【解析】外力對繩索做正功．繩索的機械能增加，由于繩索的動能不變，增加的必是重力勢能，重力勢能增加是重心升高的結(jié)果，故A正確．【答案】A7．(多選)(2013·合肥高一檢測)質(zhì)量為m的物體在豎直向上拉力F的作用下從靜止出發(fā)以2g的加速度勻加速上升h，則()A．物體的機械能增加3mghB．物體的重力勢能增加mghC．物體的動能增加FhD．物體在上升過程中機械能守恒【解析】由F－mg＝2mg得拉力F＝3mg，機械能的增加等于拉力F做的功，即WF＝Fh＝3mgh，A對，D錯；重力勢能的增加等于克服重力做的功mgh，B對；動能的增加等于合力做的功，即W合＝m·2g·h＝2mgh＝eq\f(2,3)Fh，C錯．【答案】AB8.如圖4－6－6所示，一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度由A點沖上傾角為30°的固定斜面，做勻減速直線運動，其加速度的大小為g，在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中，物體()圖4－6－6A．機械能損失了mghB．動能損失了mghC．動能損失了eq\f(1,2)mghD．機械能損失了eq\f(1,2)mgh【解析】由于物體沿斜面以加速度g做減速運動，由牛頓第二定律可知：mgsin30°＋Ff＝mg，F(xiàn)f＝eq\f(1,2)mg.摩擦力做功為：Wf＝－Ff·2h＝－mgh，機械能損失mgh，故A正確，D錯誤；由動能定理得ΔEk＝－mgh－mgh＝－2mgh即動能損失了2mgh，故B、C錯．【答案】A9．(多選)(2013·眉山高一期末)如圖4－6－7所示，在光滑水平面上放一輛小車，小車的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，將箱子從小車右端拉出，如果第一次小車被固定于地面，第二次小車不固定，小車在摩擦力作用下可沿水平面運動，在這兩種情況下()圖4－6－7A．摩擦力大小不相等B．F所做的功不相等C．摩擦產(chǎn)生的熱量相等D．箱子增加的動能相等【解析】小車固定時，箱子的位移等于小車的長度，設(shè)為L；小車不固定時，小車相對地面的位移設(shè)為x，則箱子的位移為x＋L.兩種情況下，滑動摩擦力f都等于μmg，F(xiàn)做的功分別為W1＝FL，W2＝F(x＋L)；摩擦產(chǎn)生的熱量Q都等于fL；箱子增加的動能分別為ΔEk1＝(F－f)L，ΔEk2＝(F－f)×(s＋L)．故選項B、C正確．【答案】BC10．(多選)(2013·周口高一檢測)如圖4－6－8所示，在北京奧運會上，跳水項目是我國運動員的強項．質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當?shù)氐闹亓铀俣?()圖4－6－8A．他的動能減少了FhB．他的重力勢能減少了mghC．他的機械能減少了(F－mg)hD．他的機械能減少了Fh【解析】W合＝－(F－mg)h，所以動能減少(F－mg)h；WG＝mgh，重力勢能減少mgh，除重力以外其他力做功W＝－Fh，所以機械能減少Fh，故B、D正確．【答案】BD11．風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式．設(shè)計每臺風(fēng)力發(fā)電機的功率為40kW.實驗測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電功的效率約為20%，空氣的密度是1.29kg/m3，當?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s，問風(fēng)力發(fā)電機的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計要求？【解析】設(shè)葉片長度為r，則葉片轉(zhuǎn)動的面積S＝πr2.取時間t內(nèi)作用到橫截面積為S的面積上的空氣流為研究對象，則這部分空氣流的質(zhì)量為m＝ρV＝ρ·Svt.空氣流的動能為Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)ρSv3t，則電功率P＝eq\f(Ek×20%,t)＝eq\f(1,10)ρπr2v3.得r＝eq\r(\f(10P,ρπv3))＝9.94m，所以葉片長度約為9.94m.【答案】9.94m12．如圖4－6－9所示，質(zhì)量為1kg的木塊m在水平面上運動，經(jīng)過A點時速度v0＝2m/s，已知A、B之間距離L＝0.5m，且粗糙，其他部分均光滑，m與A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，木塊經(jīng)過B點后將壓縮右端固定的勁度系數(shù)較大的彈簧，g取10m/s2，求：圖4－6－9(1)彈簧能夠具有的最大彈性勢能？(2)木塊m是否還能到達A點？【解析】(1