教科版物理必修二练习：第四章 机械能和能源4.6 Word版含解析

6.能源的开发与利用

课后作业提升

一、选择题

1.关于能的转化和守恒定律,下列说法错误的是()

A.能量能从一种形式转化为另一种形式,但不能从一个物体转移到另一个物体

B.能量的形式多种多样,它们之间可以相互转化

C.一个物体能量增加了,必然伴随着别的物体能量减少

D.能的转化和守恒定律证明了第一类永动机是不可能存在的

解析:能量可从一种形式转化为另一种形式,也可从一个物体转移到另一个物体,如热传递的过程,A错误.

答案:A

2.从地面竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f 恒定.在小球从抛出到上升至最高处的过程中,下列说法正确的是()

A.小球的动能减少mgH

B.小球的动能减少fH

C.小球的机械能减少fH

D.小球的机械能减少(mg+f)H

解析:小球动能的减少量等于合力做的功,即ΔE k=(mg+f)H,A、B错误;小球机械能的减少量等于克服阻力做的功,即ΔE=fH,C正确,D错误.

答案:C

3.一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损失的机械能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和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:由能量守恒定律可知:对子弹来讲,减少的机械能一是用于木块增加动能,二是用于增加木块和子弹的内能,D对;对子弹和木块来讲,减少的机械能只用来增加它们的内能,B对,A、C错.

答案:BD

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第2页 共3页 4.滚摆上下摆动,而能达到的最大高度越来越低,说明( )

A.滚摆的机械能守恒

B.能量正在消失

C.只有动能和势能的相互转化

D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒

解析:由于阻力的存在,物体克服阻力做功使部分机械能转化为内能,但总能量守恒,D 正确. 答案:D

5.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2mgR

B.机械能减少mgR

C.合外力做功mgR

D.克服摩擦力做功mgR

解析:小球从P 点运动到B 点的过程中重力做功为mgR ,选项A 错误;设小球通过B 点时的速度为v B ,根据小球通过B 点时刚好对轨道没有压力,说明此刻刚好由重力提供向心力,对小球通过B 点时应用牛顿第二定律有mg=m v B 2R ①,解得v B =√,设小球从P 点运动到B 点的过程中克服

摩擦力做功为W ,对此过程由动能定理有mgR-W=12mv B 2③,联立②③解得W=mgR ,选项D 正确;

上述过程合外力做功为W 合=mgR-W= mgR ,选项C 错误;小球机械能减少量等于小球克服摩擦力所做的功,即ΔE=W=mgR ,选项B 错误.

答案:D

二、非选择题

6.高20m 的瀑布,1 min 内流下的水冲击水轮后,其水流的功率有20%转化为电能,若发电的功率为200 kW,则水流的功率为 ,1 min 内流下的水质量是 .(g 取10m/s 2) 解析:因水流功率有20%转化为电能,而发电的功率为200 kW,所以水流的功率为

200kW 20%=1 000 kW.

所以m=Pt g?=1×106×6010×20kg=3×105 kg .

答案:1000kW 3×105

kg

7.一质量为2kg的物块从离地80m的高处自由落下,测得落地速度为30m/s,求下落过程中产生的内能(g取10m/s2).

解析:根据能量守恒,产生的内能为机械能的减少量,

Q=ΔE=mgh-1

2mv2=2×10×80J-1

2

×2×302J=700 J.

答案:700J

8.用铁锤打击铁钉,设打击时有80%的机械能转化为内能,内能的50%用来使铁钉的温度升高.问打击20次后,铁钉的温度升高多少?已知铁锤的质量为1.2 kg,铁锤打击铁钉时的速度是10 m/s,铁钉质量是40 g,铁的比热容是5.0×102 J/(kg·℃).

解析:由能量守恒定律知:

1

2

m1v2×80%×50%×20=cm2Δt

解得Δt=24℃.

答案:24℃

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