必修2物理第四章6能源的开发与利用课堂练习(教科版含答案和解释)

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必修2物理第四章6能源的开发与利用课堂练习(教科版含答案和解释)

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1.关于能源的利用,下列说法中正确的是(  )
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发并不十分重要
B.能源的利用过程,实质上是能的转化和传递过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能在利用中不会对环境造成污染
解析:选BC.煤、石油和天然气是由古代的动植物的遗体在长期地质变迁中形成的.在利用这些能源时会产生大量的二氧化碳和甲烷,易产生温室效应对环境造成污染,D选项错误;目前人类使用的能源主要仍是煤、石油和天然气.燃料燃烧时,将化学能转化为内能,内能又可转化为机械能和电能.人类在生产和生活中需要各种形式的能,我们可以根据需要把能源所含的能量转化成多种形式,以供利用,所以能源的利用过程,实质上是能的转化和传递的过程,故B、C正确;我国的煤和石油尽管储量丰富,但终究有限,且利用后不能再生,所以开发和利用新能源,特别是核能和太阳能是解决能源问题的出路.故A错误.
2.细绳一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,如图所示.使小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动.下列说法中正确的是(  )
 
A.小球机械能守恒
B.小球能量正在消失
C.小球摆动过程中,只有动能和重力势能在相互转化
D.总能量守恒,但小球的机械能减少
解析:选D.由于小球最终停止摆动,一定存在阻力,小球机械能不守恒,机械能逐渐转化为内能,总能量守恒,所以选项A、B、C错误,选项D正确.
3.如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的(  )
 
A.动能损失了2mgH
B.动能损失了mgH
C.机械能损失了mgH
D.机械能损失了12mgH
解析:选AC.运动过程中有摩擦力做功,考虑动能定理和功能关系.

物块以大小为g的加速度沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中F合=mg,由受力分析知摩擦力f=12mg,当上升高度为H时,位移s=2H,由动能定理得ΔEk=-2mgH;由功能关系知ΔE=Wf=-12mgs=-mgH,选项A、C正确.
4.水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上.设小工件初速度为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止.设小工件质量为m,它与传送带间的动摩擦因数为μ,则在小工件相对传送带滑动的过程中(  )
A.滑动摩擦力对小工件做的功为12mv2
B.小工件的机械能增量为12mv2
C.小工件相对于传送带滑动的路程大小为v22μg
D.传送带对小工件做功为零
解析:选ABC.小工件相对传送带滑动的过程中,受到的合外力就是传送带对它施加的摩擦力,根据动能定理可知,摩擦力做的功等于小工件增加的动能,小工件的初速度为零,末速度为v,其动能增加为12mv2,则小工件受到的滑动摩擦力对小工件做的功为12mv2,选项A正确,而选项D错误;根据功能关系知,除了重力和弹力以外的其他力所做的功等于小工件机械能的改变量,选项B正确;由动能定理可得μmgs1=12mv2,则s1=v22μg,s1是小工件相对地面的位移,该过程中,传送带相对地面的位移为s2=vt=v•vμg=2s1,则小工件相对于传送带的位移为s=s2-s1=v22μg,选项C正确.
5.物体以60 J的初动能从A点出发沿一斜面向上运动,当它到达某一高度时,动能损失了50 J,而机械能损失了10 J,则该物体返回A点时动能为多少?
解析:由A点上升到某一点动能损失ΔEk1=50 J,机械能损失ΔE1=10 J.
由此可知由此点上升到最高点动能损失ΔEk2=10 J.设机械能损失为ΔE2,则有ΔEk1ΔEk2=ΔE1ΔE2
可知ΔE2=2 J.
全程机械能损失为(10+2)×2 J=24 J
该物体返回A点时动能为(60-24)J=36 J.
答案:36 J

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