2024-2025學(xué)年高中物理第四章機(jī)械能和能源4.6能源的開發(fā)與利用練習(xí)含解析教科版必修2

PAGEPAGE2能源的開發(fā)與利用一、選擇題1.關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,下列說法錯(cuò)誤的是()A.能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,但不能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體B.能量的形式多種多樣,它們之間可以相互轉(zhuǎn)化C.一個(gè)物體能量增加了,必定伴隨著別的物體能量削減D.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律證明白第一類永動(dòng)機(jī)是不行能存在的解析:能量可從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,也可從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,如熱傳遞的過程,A錯(cuò)誤.答案:A2.從地面豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上升的最大高度為H,設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定.在小球從拋出到上升至最高處的過程中,下列說法正確的是()A.小球的動(dòng)能削減mgHB.小球的動(dòng)能削減fHC.小球的機(jī)械能削減fHD.小球的機(jī)械能削減(mg+f)H解析:小球動(dòng)能的削減量等于合力做的功,即ΔEk=(mg+f)H,A、B錯(cuò)誤;小球機(jī)械能的削減量等于克服阻力做的功,即ΔE=fH,C正確,D錯(cuò)誤.答案:C3.一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊,并從中穿出.對(duì)于這一過程,下列說法正確的是()A.子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C.子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能和木塊增加的內(nèi)能之和D.子彈削減的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和解析:由能量守恒定律可知:對(duì)子彈來講,削減的機(jī)械能一是用于木塊增加動(dòng)能,二是用于增加木塊和子彈的內(nèi)能,D對(duì);對(duì)子彈和木塊來講,削減的機(jī)械能只用來增加它們的內(nèi)能,B對(duì),A、C錯(cuò).答案:BD4.滾擺上下?lián)u擺,而能達(dá)到的最大高度越來越低,說明()A.滾擺的機(jī)械能守恒B.能量正在消逝C.只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化D.削減的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒解析:由于阻力的存在,物體克服阻力做功使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒,D正確.答案:D5.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止起先自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中()A.重力做功2mgRB.機(jī)械能削減mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR解析:小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中重力做功為mgR,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,依據(jù)小球通過B點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)軌道沒有壓力,說明此刻剛好由重力供應(yīng)向心力,對(duì)小球通過B點(diǎn)時(shí)應(yīng)用牛頓其次定律有mg=mvB2R①,解得vB=gR②,設(shè)小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做功為W,對(duì)此過程由動(dòng)能定理有mgR-W=12mvB2③,聯(lián)立②③解得W=mgR,選項(xiàng)D正確;上述過程合外力做功為答案:D二、非選擇題6.高20m的瀑布,1min內(nèi)流下的水沖擊水輪后,其水流的功率有20%轉(zhuǎn)化為電能,若發(fā)電的功率為200kW,則水流的功率為,1min內(nèi)流下的水質(zhì)量是.(g取10m/s2)

解析:因水流功率有20%轉(zhuǎn)化為電能,而發(fā)電的功率為200kW,所以水流的功率為200kW20再依據(jù)P=所以m=Ptgh=1×1答案:1000kW3×107.一質(zhì)量為2kg的物塊從離地80m的高處自由落下,測(cè)得落地速度為30m/s,求下落過程中產(chǎn)生的內(nèi)能(g取10m/s2).解析:依據(jù)能量守恒,產(chǎn)生的內(nèi)能為機(jī)械能的削減量,Q=ΔE=mgh-12mv2=2×10×80J-12×2×302J=答案:700J8.用鐵錘打擊鐵釘,設(shè)打擊時(shí)有80%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能的50%用來使鐵釘?shù)臏囟壬仙?問打擊20次后,鐵釘?shù)臏囟壬仙嗌?已知鐵錘的質(zhì)量為1.2kg,鐵錘打擊鐵釘時(shí)的速度是10m/s,