高中物理第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源自我小测新人教版必修220171111211.doc

第十节 能量守恒定律与能源自我小测一、选择题(其中第15题为单选题，第6、7题为多选题)1关于能量和能源，下列说法正确的是()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2不同的物理现象往往反映出相同的物理规律。下图所示的现象中在能量转化方面的共同点是()A物体的机械能转化为其他形式的能量B物体的动能全部转化为重力势能C其他形式的能量转化为物体的机械能D物体的重力势能转化为其他形式的能量3在体育比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中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，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A他的动能减少了FhB他的重力势能增加了mghC他的机械能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了Fh4运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力做的功相等5如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是()A重力势能减小，动能不变，机械能减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小C重力势能减小，动能增加，机械能增加D重力势能减小，动能增加，机械能守恒6某人将原来放在地面上质量为1 kg的物体匀加速向上提升1 m，这时物体获得2 m/s的速度，在这个过程中(g取10 m/s2)，以下说法正确的是()A手对物体做功为10 JB合外力对物体做功为12 JC合外力对物体做功为2 JD物体重力势能增加了10 J7如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量二、非选择题8如图所示，传送带保持v4 m/s的速度水平匀速运动，将质量为1 kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6 m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？(g取10 m/s2)9当今流行一种“蹦极”运动，如图所示，距河面45 m高的桥上A点系弹性绳，另一端系住重50 kg男孩的脚，弹性绳原长AB为15 m，设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C点，末速度为0。假定整个过程中，弹性绳遵循胡克定律，绳的质量、空气阻力忽略不计，男孩视为质点。弹性势能可用公式：Ep(k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变长度)计算。(g取10 m/s2)则：(1)男孩在最低点时，绳具有的弹性势能为多大？绳的劲度系数又为多大？(2)在整个运动过程中，男孩的最大速度为多少？参考答案1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，能量转化具有方向性。答案：B2解析：图中几种现象的共同特点是物体的机械能转化为其他形式的能量，选项A正确。答案：A3解析：由动能定理，EkmghFh，动能减少了Fhmgh，A选项错误；他的重力势能减少了mgh，B选项错误；他的机械能减少了EFh，C选项错误，D选项正确。答案：D4解析：运动员跳伞下降的过程中，空气阻力与运动方向相反，所以阻力对系统始终做负功，故选项A正确；加速下降时，合外力向下，减速下降时，合外力向上，B项错；因是向下运动，故重力势能减小，C项错；因系统做变速运动，任意相等的时间内位移不同，所以选项D错。答案：A5解析：由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错误；下滑过程中重力势能转化为动能和内能，所以机械能减小，B正确，A、C错误。答案：B6解析：重力做功WGmgh1×10×1 J10 J，故重力势能增加10 J，选项D正确；设手对物体做功为Ws，由动能定理得WsWGmv2×1×22 J2 J，解得Ws2 JWG2 J(10 J)12 J，因此，选项A、B均错误，C正确。答案：CD7解析：对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：WFmghWfEk，故C对。由上式得：WFWfEkmgh，故A错，D对。由重力做功与重力势能变化关系知B对。答案：BCD8解析：木块与皮带间的摩擦力Ffmg2 N，木块滑动的加速度为a，则由牛顿第二定律得Ffma，所以a2 m/s2。设木块位移为L1时速度达到4 m/s，则由v22aL1，得L14 m。皮带对物体的摩擦力对物体做的功W，WFf·L18 J。相对位移s相v·L14 m。产生的焦耳热Q热mgs相8 J。答案：8 J8 J9解析：男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C点的过程中，重力势能的减少量对应弹性势能的增加量，男孩速度最大时，应位于加速度为零的位置。(1)由功能转化关系可知，mghEpEp50×10×45 J2.25×104 J又Epkx2，x45 m15 m30 m所以k N/m50 N/m。(2)男孩加速度为零时，mgkx，得x10 m由能量的转化和守恒定律得：mg(hABx)kx2mv所以vm20 m/s。答案：(1)2.25×104 J50 N/m(2)20 m/s5