物理第七章 机械能守恒定律1.追寻守恒量——能量当堂检测题

1．下列说法正确的是(　　)

A．随着科技的发展，永动机是可以制成的

B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了

C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的

D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生

【答案】　C

2．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图7­10­7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(　　)

图7­10­7

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．

【答案】　A

3．(多选)为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，如图7­10­8所示．让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然从B处自动滚了上去．下列关于该装置能量转化的判断正确的是(　　)

图7­10­8

A．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能

B．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为弹性势能

C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

【答案】　BD

4．下列哪些现象属于能量的耗散(　　)

A．利用水流能发电产生电能

B．电能在灯泡中变成光能

C．电池的化学能变成电能

D．火炉把屋子烤暖

【解析】　能量耗散主要指其他形式的能量最终转化为环境的内能后，不能再被收集起来重新利用．

【答案】　D

5．下列关于能源开发和利用的说法中正确的是(　　)

A．能源利用的过程是内能转化成机械能的过程

B．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源

C．能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过程

D．无论是节约能源还是开发能源，我国都需要外国支援

【解析】　能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的能转化的过程，并不一定是单一的向机械能转化的过程，所以C正确，A错误；B中的核能、风能、地热能、海洋能等属于新能源，而不是常规能源，故B错误；节约能源和开发能源方面，我国主要依靠自己，故D错误．

【答案】　C

6．(2016·杭州高一检测)下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是(　　)

A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加

B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加

C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的

D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了

【解析】　根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其他形式的能一定增大；某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，A、B正确；不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，C正确；石子在运动和碰撞中机械能转化为了石子本身及周围物体的内能，能量并没有消失，故D错误．

【答案】　D

7．(多选)(2016·桂林高一检测)如图7­10­9所示，高h＝2 m的曲面固定不动．一个质量为1 kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4 m/s.g取10 m/s2.在此过程中，下列说法正确的是(　　)

图7­10­9

A．物体克服摩擦力做功20 J

B．物体的动能增加了8 J

C．物体的重力势能减少了20 J

D．曲面对物体的支持力对物体不做功

【答案】　BCD

8．在质量为0.5 kg的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长)，如图7­10­10所示的那样，用手在靠近重物处握住细棒，使重物静止，握细棒的手不动，稍稍减小握力，使手和细棒间保持一定的摩擦力，让重物和细棒保持一定的加速度下落，在起初的1.0 s的时间里，重物落下了0.50 m．在此过程中手和细棒之间所产生的热量是多少？(g取10 m/s2)

图7­10­10

【解析】　由h＝at2

a＝＝1 m/s2

由v＝at＝1×1.0 m/s＝1 m/s

由能量守恒mgh＝mv2＋Q热

Q热＝0.5×10×0.50 J－×0.5×12 J＝2.25 J.

【答案】　2.25 J

9．足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图7­10­11所示，当小物块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为(　　)

图7­10­11

A．mv2　　　 B．2mv2

C.mv2 D．mv2

【答案】　D

10．两块完全相同的木块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＞QB

B．vA＜vB，QA＝QB

C．vA＝vB，QA＜QB

D．vA＞vB，QA＝QB

【答案】　D

11．(2016·扬州高一检测)如图7­10­12所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0 m．一个物体在离弧底E高度为h＝3.0 m处，以初速度4.0 m/s沿斜面运动．若物体与两斜面的动摩擦因数为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程？(g取10 m/s2)

图7­10­12

【解析】　由于圆弧面是光滑的，由能量守恒定律知，物体最终在B、C之间摆动，且在B、C两点时速度为零．设物体在斜面上运动的总路程为s，物体在斜面上所受摩擦力为f＝μmgcos 60°，由能量守恒定律知

mv＋mg＝μmgscos 60°

物体在斜面上通过的总路程为

s＝

＝m＝280 m.

【答案】　280 m

12．如图7­10­13所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2 kg的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切．一质量m＝1 kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t＝1 s后，滑块和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，g取10 m/s2.求：

图7­10­13

(1)滑块与木板间的摩擦力大小Ff；

(2)滑块下滑的高度h；

(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q.

【答案】　(1)2 N　(2)0.45 m　(3)3 J