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教科版 (2019)必修 第三册1 能量 能量守恒定律巩固练习
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这是一份教科版 (2019)必修 第三册1 能量 能量守恒定律巩固练习，共3页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。
1．从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能草坪节能灯( )
A．创造了电能
B．草坪节能灯白天储存太阳能，晚上再把太阳能释放
C．创造了太阳能
D．把太阳能转化成了电能，电能再转化为光能
2．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图．图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦．在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )
A．缓冲器的机械能守恒
B．克服摩擦力做功消耗机械能
C．垫板的动能全部转化为内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
3．两块完全相同的木块A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为vA、vB，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为QA、QB，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则( )
A．vA>vB，QA>QBB．vAC．vA＝vB，QAvB，QA＝QB
4．(多选)如图所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是( )
A．小球的机械能守恒
B．物块与小球组成的系统机械能守恒
C．若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量
D．若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量
5.一质量均匀不可伸长的绳索，固定在A、B两端，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示．今在最低点C施加一竖直向下的力，将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置将( )
A．升高 B．降低
C．先降低后升高 D．始终不变
6．随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重．据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上．在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景．如图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW.在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流．
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？
课时素养评价24 能量 能量守恒定律
1．解析：根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．草坪节能灯把太阳能转化成了电能，电能又转化为光能，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
2．解析：在弹簧压缩过程中，摩擦力做功，缓冲器的机械能不守恒，故A错误，B正确；根据能量守恒可知，垫板的动能转化为弹簧的弹性势能以及克服摩擦力做功产生的内能，故C、D错误．
答案：B
3．解析：两颗同样的子弹穿透木块的过程中，摩擦阻力f相同，子弹相对木块滑动的距离相同，所以摩擦力做功过程中产生的内能Q＝fΔx相同，根据能量守恒定律有： eq \f(1,2)mv2＝QA＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) ， eq \f(1,2)mv2＝QB＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) ＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) ，由以上两式可知vA>vB，选项D正确．
答案：D
4．解析：由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B错误；若小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为物块M与桌面间摩擦产生的热量，C正确；若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分转化为摩擦产生的热量，另一部分转化为M的动能，D正确．
答案：CD
5．解析：物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则的物体要确定重心是比较困难的，本题绳索的重心是不容易标出的．因此，要确定重心的变化，只有通过其他途径确定．当用力将绳索缓慢地从C点拉到D点，外力在不断地做功，而绳索的动能不增加，因此外力做功必定使绳索的重力势能增加，故绳索的重心将升高，故A正确．
答案：A
6．解析：(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W.
(2)由P＝ eq \f(W,t)得，W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J
由题意W机＝W电．η＝115 200 J×75%＝86 400 J
又由W＝Fs得，汽车行驶的距离
s＝ eq \f(W机,F)＝ eq \f(86 400,180) m＝480 m.
答案：(1)1 920 W (2)480 m
A组 合格性考试练
B组 选择性考试练
1．从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能草坪节能灯( )
A．创造了电能
B．草坪节能灯白天储存太阳能，晚上再把太阳能释放
C．创造了太阳能
D．把太阳能转化成了电能，电能再转化为光能
2．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图．图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦．在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )
A．缓冲器的机械能守恒
B．克服摩擦力做功消耗机械能
C．垫板的动能全部转化为内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
3．两块完全相同的木块A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透后子弹的速度分别为vA、vB，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为QA、QB，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则( )
A．vA>vB，QA>QBB．vA
4．(多选)如图所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是( )
A．小球的机械能守恒
B．物块与小球组成的系统机械能守恒
C．若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量
D．若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量
5.一质量均匀不可伸长的绳索，固定在A、B两端，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示．今在最低点C施加一竖直向下的力，将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置将( )
A．升高 B．降低
C．先降低后升高 D．始终不变
6．随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重．据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上．在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景．如图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW.在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流．
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？
课时素养评价24 能量 能量守恒定律
1．解析：根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．草坪节能灯把太阳能转化成了电能，电能又转化为光能，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
2．解析：在弹簧压缩过程中，摩擦力做功，缓冲器的机械能不守恒，故A错误，B正确；根据能量守恒可知，垫板的动能转化为弹簧的弹性势能以及克服摩擦力做功产生的内能，故C、D错误．
答案：B
3．解析：两颗同样的子弹穿透木块的过程中，摩擦阻力f相同，子弹相对木块滑动的距离相同，所以摩擦力做功过程中产生的内能Q＝fΔx相同，根据能量守恒定律有： eq \f(1,2)mv2＝QA＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) ， eq \f(1,2)mv2＝QB＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) ＋ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) ，由以上两式可知vA>vB，选项D正确．
答案：D
4．解析：由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B错误；若小球匀速下降，根据能量守恒，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为物块M与桌面间摩擦产生的热量，C正确；若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分转化为摩擦产生的热量，另一部分转化为M的动能，D正确．
答案：CD
5．解析：物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则的物体要确定重心是比较困难的，本题绳索的重心是不容易标出的．因此，要确定重心的变化，只有通过其他途径确定．当用力将绳索缓慢地从C点拉到D点，外力在不断地做功，而绳索的动能不增加，因此外力做功必定使绳索的重力势能增加，故绳索的重心将升高，故A正确．
答案：A
6．解析：(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W.
(2)由P＝ eq \f(W,t)得，W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J
由题意W机＝W电．η＝115 200 J×75%＝86 400 J
又由W＝Fs得，汽车行驶的距离
s＝ eq \f(W机,F)＝ eq \f(86 400,180) m＝480 m.
答案：(1)1 920 W (2)480 m
A组 合格性考试练
B组 选择性考试练
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