物理人教必修2新素养同步优练： 第七章　机械能守恒定律 第10节 .doc

1、 - 1 - 第第七七章章 第十节第十节 基础夯实基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5、6 题为多选题) 1能源短缺和环境恶化指的是( D ) 煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限的，这 叫能源短缺。 煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤 炭资源也不可能永续，这叫能源短缺。 煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污 染空气，使环境恶化。 大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分，使环境 恶化 A B C D 解析：煤炭和石油都是由几亿年以前的生物遗体形成的，这

2、些能源不能再次生成，也不 可重复使用，它们的储量是有限的，并不是取之不尽、用之不竭的，这是所讲的能源短缺， 正确；能源在使用时会排出有害气体污染空气，这是所讲的环境恶化，正确。故 D 正确。 2(2018 海南省昌江县矿区中学高一下学期期中)市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子 (如图所示)。在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置的能 量转化情况是( A ) A太阳能电能机械能 B太阳能机械能电能 C电能太阳能机械能 D机械能太阳能电能 解析：电池板中太阳能转化为电能，小电动机中电能转化为机械能。 3(2019 河南省周口市高一下学期期末)秋千是中国古代北方少数民族创

3、造的一种运动。 春秋时期传入中原地区，因其设备简单，容易学习，故而深受人们的喜爱，很快在各地流行 起来。会荡秋千的人不用别人推，就能越摆越高，而不会荡秋千的人则始终也摆不起来。要 使秋千越摆越高，以下做法合理的是( A ) - 2 - A从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，而从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来 B从高处摆下来的时候身体要保持直立，而从最低点向上摆起时，身体迅速下蹲 C不论从高处摆下来还是从低点向上摆起，身体都要保持下蹲 D不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持直立 解析：让秋千越荡越高，那么应该从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，使重心降低，使 更多的重力势能转化为动能；

4、过了最低点后向上摆起，应该身体迅速直立起来，升高重心， 获得更多的重力势能，故 A 正确。 4. 2017 年海峡春节焰火晚会 1 月 28 号在厦门和金门同时举行， 海峡两岸的夜空中闪耀着 浓浓亲情。节日燃放礼花弹时，要先将礼花放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射 部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中，若礼花弹在由炮 筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功 W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功 W2，高压燃 气对礼花弹做功 W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)( B ) A礼花弹的动能变化量为 W3W2W1 B礼花弹的动能变化量为

5、W3W2W1 C礼花弹的重力势能变化量为 W3W1 D礼花弹的机械能变化量为 W3W2W1 解析：根据动能定理 EkW3W2W1，故 A 错，B 对；EpWGW1，故 C 错；由 能量守恒：EW3W2，故 D 错。 5 溜溜球是一种流行的健身玩具， 具有很浓的趣味性， 备受学生的欢迎。 溜溜球类似“滚 摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套一个可以自由转动的 圆筒，圆筒上系条长约 1 m 的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出溜溜球，当滚到最低 处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，溜溜球将返回到你的手上，如图所示。溜溜球在运动过 程中( ACD ) - 3 - A一边转

6、动一边向下运动，由于重力做功，溜溜球越转越快，动能不断增大，溜溜球的 势能转变为动能 B在溜溜球上下运动中，由于发生动能和势能的相互转化，因此机械能守恒 C在溜溜球上下运动中，由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失一部 分能量 D在溜溜球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，给溜溜 球提供能量 解析：溜溜球向下运动时由于重力做正功，动能一定增大，势能转化为动能，选项 A 正 确；溜溜球在上下运动的过程中由于有阻力做功，所以会损失一部分机械能，机械能不守恒， 若不及时补充能量则上升的高度会越来越低，因此可在溜溜球运动到最低点时轻抖手腕，向 上拉一下绳子，给其补充

7、能量，故选项 C、D 正确，B 错误。 6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)( AD ) A他的动能减少了 Fhmgh B他的重力势能增加了 mgh C他的机械能减少了(Fmg)h D他的机械能减少了 Fh 解析：由动能定理，EkmghFh，动能减少了 Fhmgh，A 选项正确；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。 二、非选择题 7如图所示为一种摆式摩

8、擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件 有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为 m，细杆可绕轴 O 在竖直平面内自由转动，摆锤重心到 O 点距离为 L。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆 锤从与 O 等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离 s(s L)， 之后继续摆至与竖直方向成 角的最高位置。 若摆锤对地面的压力可视为大小为 F 的恒 力，重力加速度为 g，求 (1)摆锤在上述过程中损失的机械能； - 4 - (2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功； (3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。 答案：(1)mgLcos (2

9、)mgLcos (3)mgLcos Fs 解析：(1)由功能关系知，损失的机械能为 EE1E2mgLcos (2)上述过程中只有摩擦力对摆锤做功 ，故摩擦力对摆锤做的功为 WfmgLcos (3)由功的概念 WfFfsFs，所以有FsmgLcos，得 mgLcos Fs 能力提升能力提升 一、选择题(13 题为单选题，4 题为多选题) 1我国人民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬 天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用。炎热的夏天，我 们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法 中正确的是( C )

10、 A树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低 B树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低 C树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低 D白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感 觉到热 解析：植物发生光合作用，消耗掉太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量被 转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故 C 正确。 2如图，木块 m 放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用 力为 f，射入深度为 d，此过程中木块移动了 s，则( D ) A子弹损失的动能为 fs B木块增加的动能为 f(sd) C子弹动能的减少等于木块动能

11、的增加 D子弹、木块系统总机械能的损失为 fd - 5 - 解析：子弹克服阻力做功为 Wff(sd)，子弹损失的动能为 f(sd)，A 错；f 对木块做的 功为 Wffs，木块增加的动能为 fs，B 错；由功能关系知，子弹减少的动能等于木块增加的 动能与子弹和木块系统增加的内能之和， C 错； 子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系 统内能的增加量等于 fd，D 正确。 3如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面 升至最高点时关闭闸门(如图甲)， 落潮时， 开闸放水发电(如图乙)。 设海湾水库面积为 5.0108 m2，平均潮差为 3.0 m，一天涨落潮两次

12、，发电机的平均能量转化效率为 10%，则一天内发电 的平均功率约为(海水1.0103kg/m3，g 取 10 m/s2)( B ) A2.6104 kW B5.2104 kW C2.6105 kW D5.2105 kW 解析：放水发电时，海水的重力势能减少，其中 10%转化为电能。一天内提供的重力势 能为 Ep2mgh2Vgh21.01035.01083.0101.5 J4.51013 J，则一天内发电 的平均功率为 P Ep10% 243 600 s5.210 4 kW。故选项 B 正确。 4(2019 广东广雅中学高一下学期检测)构建和谐、节约型社会的思想深得民心，也体现 在生活的方方面面

13、。自动充电式电动车就是很好的一例：将电动车的前轮装有发电机，发电 机与蓄电池连接，当电动车滑行时，就可以向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存 起来。现有某人骑车以 500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭充电装置，让车 自由滑行，其动能随位移的变化关系如图线所示；第二次启动充电装置。其动能随位移的 变化关系如图线所示，则( AC ) A电动车受到的摩擦阻力为 50 N B电动车受到的摩擦阻力为 83 N C第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是 200 J D第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是 300 J 解析：当关闭充电装置，让车自由滑行时，电动车的动能全部用来克

14、服摩擦力做功，转 化为内能，有 Ekfs1，解得 f50 N；当启动充电装置滑行时，自行车的动能一部分克服摩擦 力做功，另一部分转化为蓄电池的电能，根据能量守恒有 Ekfs2E电，故 E电Ekfs2200 J。 - 6 - 二、非选择题 5如图所示，质量为 m 的工件，从高 h 的光滑曲面上由静止下滑，水平向右进入传送带， 传送带以 v0 2gh 速度匀速向左运动， 传送带长 L， 物体与传送带之间的动摩擦因数 h 2L。 求： (1)物体离开传送带时的速度？物体是从传送带的左边还是右边离开传送带？ (2)物体在传送带上运动过程产生的热能。 答案：(1) gh；右边 (2)52 2 2 mgh

15、 解析：(1)设工件从传送带右边离开，工件到达传送带右边时速度大小为 v，则 mghmgL1 2mv 2 解得 v gh0 工件从传送带右边离开 (2)工件到达传送带时速度大小为 v ，在传送带上运动时间为 t mgh1 2mv 2 vvat ag 产生的热量 Qmg(v0tL) 由以上各式解得 Q52 2 2 mgh 6风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的 动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。如图所示。 (1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。 设空气密度为 ， 气流 速度为 v，风轮机叶片长度为

16、r。求单位时间内流向风轮机的最大风能 Pm； (2)已知风力发电机的输出电功率 P 与 Pm成正比。某风力发电机在风速 v19 m/s 时能够 输出电功率 P1540 kW。我国某地区风速不低于 v26 m/s 的时间每年约为 5 000 小时。试估 - 7 - 算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。 答案：(1)1 2r 2v3 (2)8105 kW h 解析：(1)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为 vS，Sr2 风能的最大功率可表示为 Pm1 2(vS)v 2 1 2vr 2v21 2r 2v3 (2)按题意，风力发电机的输出功率为 P2(v2 v1) 3 P 1(6 9) 3540 kW160 kW 最小年发电量约为 WP2t1605 000 kW h8105 kW h。