2019年高中物理 4.6 能源的開(kāi)發(fā)與利用課后知能檢測(cè) 教科版必修21關(guān)于能量和能源，下列說(shuō)法中正確的是()A由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B在利用能源的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少C能量耗散說(shuō)明能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有方向性D人類在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造【解析】自然界的總能量是守恒的，能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，能量不可能被創(chuàng)造；在利用能源的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，能量耗散使能量的利用品質(zhì)降低了，能量轉(zhuǎn)化具有方向性，因此要節(jié)約能源，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤【答案】B2(多選)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是()A功和能單位相同，意義相同，功是能，能是功B功和能不能相互轉(zhuǎn)化，是不同的兩個(gè)物理量C水對(duì)水輪機(jī)做了8.9106 J的功表示水的能量減少了8.9 106 JD豎直上拋的石子上升過(guò)程克服重力做功5 J表示石子將5 J的功轉(zhuǎn)化為5 J的重力勢(shì)能【解析】 功和能雖然單位相同，但意義完全不同，功是功，能是能，功和能也不能轉(zhuǎn)化，是兩個(gè)不同的物理量，A錯(cuò)，B對(duì)；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，水對(duì)水輪機(jī)做了8.9106 J的功表示水的能量減少了8.9106 J，轉(zhuǎn)化成水輪機(jī)的能量，C對(duì)；石子克服重力做5 J的功表示動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能5 J，D錯(cuò)【答案】BC3(多選)行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是()A物體克服阻力做功B物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量【解析】這四個(gè)現(xiàn)象中物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都受到運(yùn)動(dòng)阻力，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場(chǎng)阻力，因而物體都克服阻力做功，A對(duì)；四個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，汽車是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，總之是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D對(duì)故A、D選項(xiàng)正確【答案】AD4(多選)將質(zhì)量為m的小球在距地面高度為h處拋出拋出時(shí)的速度大小為v0，小球落到地面時(shí)的速度大小為2v0.若小球受到的空氣阻力不能忽略，則對(duì)于小球下落的整個(gè)過(guò)程，下面說(shuō)法中正確的是()A小球克服空氣阻力做的功小于mghB重力對(duì)小球做的功等于mghC合外力對(duì)小球做的功小于mvD合外力對(duì)小球做的功等于mv【解析】由題意可知，小球落地的速度比拋出時(shí)大，即從拋出到落地的過(guò)程中，動(dòng)能變大了根據(jù)動(dòng)能定理W合Ek，則W合0，即重力所做的功大于阻力所做的功而這個(gè)過(guò)程中重力對(duì)小球做的功為WGmgh，所以A、B正確；從拋出到落地的過(guò)程中，合外力的功等于小球動(dòng)能的變化量，即W合m(2v0)2mvmvmv，故C、D均錯(cuò)【答案】AB5(xx重慶七中檢測(cè))一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速下滑，下列說(shuō)法正確的是()A物體的機(jī)械能不變，內(nèi)能也不變B物體的機(jī)械能減少，內(nèi)能不變C物體的機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能和內(nèi)能的總量減少D物體的機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能與內(nèi)能的總量不變【解析】物體勻速下滑，動(dòng)能不變，勢(shì)能減少，機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故內(nèi)能增加，由能量守恒定律知，兩者的總量不變【答案】D6如圖465，一質(zhì)量均勻、不可伸長(zhǎng)的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，現(xiàn)在最低點(diǎn)C處施加一豎直向下的力，將最低點(diǎn)緩慢拉至D點(diǎn)，在此過(guò)程中，繩的重心位置()圖465A逐漸升高B逐漸降低C先降低后升高D始終不變【解析】外力對(duì)繩索做正功繩索的機(jī)械能增加，由于繩索的動(dòng)能不變，增加的必是重力勢(shì)能，重力勢(shì)能增加是重心升高的結(jié)果，故A正確【答案】A7(多選)(xx合肥高一檢測(cè))質(zhì)量為m的物體在豎直向上拉力F的作用下從靜止出發(fā)以2g的加速度勻加速上升h，則()A物體的機(jī)械能增加3mghB物體的重力勢(shì)能增加mghC物體的動(dòng)能增加FhD物體在上升過(guò)程中機(jī)械能守恒【解析】由Fmg2mg得拉力F3mg，機(jī)械能的增加等于拉力F做的功，即WFFh3mgh，A對(duì)，D錯(cuò)；重力勢(shì)能的增加等于克服重力做的功mgh，B對(duì)；動(dòng)能的增加等于合力做的功，即W合m2gh2mghFh，C錯(cuò)【答案】AB8.如圖466所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度由A點(diǎn)沖上傾角為30的固定斜面，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度的大小為g，在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中，物體()圖466A機(jī)械能損失了mghB動(dòng)能損失了mghC動(dòng)能損失了mghD機(jī)械能損失了mgh【解析】由于物體沿斜面以加速度g做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知：mgsin 30Ffmg，F(xiàn)fmg.摩擦力做功為：WfFf2hmgh，機(jī)械能損失mgh，故A正確，D錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得Ekmghmgh2mgh即動(dòng)能損失了2mgh，故B、C錯(cuò)【答案】A9(多選)(xx眉山高一期末)如圖467所示，在光滑水平面上放一輛小車，小車的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，將箱子從小車右端拉出，如果第一次小車被固定于地面，第二次小車不固定，小車在摩擦力作用下可沿水平面運(yùn)動(dòng)，在這兩種情況下()圖467A摩擦力大小不相等BF所做的功不相等C摩擦產(chǎn)生的熱量相等D箱子增加的動(dòng)能相等【解析】小車固定時(shí)，箱子的位移等于小車的長(zhǎng)度，設(shè)為L(zhǎng)；小車不固定時(shí)，小車相對(duì)地面的位移設(shè)為x，則箱子的位移為xL.兩種情況下，滑動(dòng)摩擦力f都等于mg，F(xiàn)做的功分別為W1FL，W2F(xL)；摩擦產(chǎn)生的熱量Q都等于fL；箱子增加的動(dòng)能分別為Ek1(Ff)L，Ek2(Ff)(sL)故選項(xiàng)B、C正確【答案】BC10(多選) (xx周口高一檢測(cè))如圖468所示，在北京奧運(yùn)會(huì)上，跳水項(xiàng)目是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()圖468A他的動(dòng)能減少了FhB他的重力勢(shì)能減少了mghC他的機(jī)械能減少了(Fmg)hD他的機(jī)械能減少了Fh【解析】W合(Fmg)h，所以動(dòng)能減少(Fmg)h；WGmgh，重力勢(shì)能減少mgh，除重力以外其他力做功WFh，所以機(jī)械能減少Fh，故B、D正確【答案】BD11風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式設(shè)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40 kW.實(shí)驗(yàn)測(cè)得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電功的效率約為20%，空氣的密度是1.29 kg/m3，當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10 m/s，問(wèn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求？【解析】設(shè)葉片長(zhǎng)度為r，則葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的面積Sr2.取時(shí)間t內(nèi)作用到橫截面積為S的面積上的空氣流為研究對(duì)象，則這部分空氣流的質(zhì)量為mVSvt.空氣流的動(dòng)能為Ekmv2Sv3t，則電功率Pr2v3.得r9.94 m，所以葉片長(zhǎng)度約為9.94 m.【答案】9.94 m12如圖469所示，質(zhì)量為1 kg的木塊m在水平面上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度v02 m/s，已知A、B之間距離L0.5 m，且粗糙，其他部分均光滑，m與A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，木塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后將壓縮右端固定的勁度系數(shù)較大的彈簧，g取10 m/s2，求：圖469(1)彈簧能夠具有的最大彈性勢(shì)能？(2)木塊m是否還能到達(dá)A點(diǎn)？【解析】(1)木塊m從A運(yùn)動(dòng)至B時(shí)損失的機(jī)械能為WfmgL0.21100.5 J1 J當(dāng)彈簧壓縮至最短時(shí)，彈性勢(shì)能最大，此時(shí)木塊m的速度為0，由能量守恒定律得：mvmgLEpm代入數(shù)據(jù)解得Epm1 J.(2)因?yàn)镋pmWf所以m剛好能夠到達(dá)A點(diǎn)【答案】(1)1 J(2)木塊m剛好能夠到達(dá)A點(diǎn)