1、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:A2.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 mg
2、HB.小球的动能减少 fHC.小球的机械能减少 fHD.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 Ek=(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 E=fH,C 正确,D 错误.答案:C3.一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
3、,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:BD4.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:D5.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
4、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 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 vB,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 ,解得 vB= ,设小球从 P 点运动到 B 点的过程中克服2 摩擦力做功为 W,对此过程由动能定理有 mgR-W= ,联立解得 W=mgR,选项 D 正确;122上述过程合外力做功为 W
5、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 E=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/s2) 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 =1 000 kW.20020%再根据 P=来源 :Zxxk.Com所以 m= kg=3105 kg.=1106601020答案:1000kW 310 5 kg7.一质量
6、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=E=mgh- mv2=21080J- 2302J=700 J.12 12答案:700J8.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 5.0102 J/(kg).解析:由能量守恒定律知:m1v280%50%20=cm2t12解得 t=24.答案:24