PAGEPAGE3能量守恒定律與能源[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．下列現(xiàn)象屬于能量的耗散的是()A．利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能B．電能在燈泡中變成光能C．電池的化學(xué)能變成電能D．火爐把屋子烤暖2．關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法錯誤的是()A．舉重運(yùn)動員舉起重物，體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．電流通過電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．內(nèi)燃機(jī)做功的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D．做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，某過程做了10J的功，肯定有10J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化3．[多選]一質(zhì)量為m的物體，在距地面高h(yuǎn)處以eq\f(1,3)g的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能削減eq\f(1,3)mghB．物體的機(jī)械能削減eq\f(2,3)mghC．物體的動能增加eq\f(1,3)mghD．物體的重力做的功為mgh4．將小球豎直上拋，經(jīng)一段時間落回拋出點(diǎn)，若小球所受的空氣阻力大小不變，對其上升過程和下降過程損失的機(jī)械能進(jìn)行比較，下列說法中正確的是()A．上升過程損失的機(jī)械能大于下降過程損失的機(jī)械能B．上升過程損失的機(jī)械能小于下降過程損失的機(jī)械能C．上升過程損失的機(jī)械能等于下降過程損失的機(jī)械能D．無法比較5．一質(zhì)量勻稱不行伸長的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示。今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力，將繩索緩慢拉至D點(diǎn)。在此過程中，繩索AB的重心位置將()A．上升B．降低C．先降低后上升D．始終不變二、非選擇題6．風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲得方式。圖為某風(fēng)力發(fā)電機(jī)外觀圖，現(xiàn)設(shè)計(jì)的每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW。試驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是1.29kg/m3，當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s。問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少時才能滿意設(shè)計(jì)要求？[提能練]一、選擇題1．(2024·酒泉高一檢測)有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度。他的方法是：關(guān)好房間的門窗，然后打開冰箱的全部門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞。則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將()A．上升B．保持不變C．開機(jī)時降低，停機(jī)時又上升D．開機(jī)時上升，停機(jī)時降低2．[多選]一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出。對于這一過程，下列說法正確的是()A．子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C．子彈削減的機(jī)械能等于木塊增加的動能和內(nèi)能之和D．子彈削減的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和3．[多選]質(zhì)量為m1、m2的兩物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉連接著m2的繩子，經(jīng)過一段時間后，兩物體的速度大小分別為v1和v2，位移分別為x1和x2，如圖所示，則這段時間內(nèi)此人所做的功的大小等于()A．Fx2B．F(x1＋x2)C.eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＋eq\f(1,2)(m＋m1)veq\o\al(2,1)D.eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)4．[多選]構(gòu)建和諧、節(jié)約型社會的思想深得民心，也體現(xiàn)在生活的方方面面。自動充電式電動車就是很好的一例：電動車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接，當(dāng)電動車滑行時，就可以向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來?，F(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移的改變關(guān)系如圖線①所示；其次次啟動充電裝置，其動能隨位移的改變關(guān)系如圖線②所示，則()A．電動車受到的摩擦阻力為50NB．電動車受到的摩擦阻力為83NC．其次次啟動充電裝置，向蓄電池所充的電能是200JD．其次次啟動充電裝置，向蓄電池所充的電能是300J二、非選擇題5．(2024·黃浦區(qū)高一檢測)節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車。有一質(zhì)量m＝1000kg的混合動力轎車，在平直馬路上以v1＝90km/h勻速行駛，發(fā)動機(jī)的輸出功率為P＝50kW。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)記時，保持發(fā)動機(jī)功率不變，馬上啟動利用電磁阻尼帶動工作的發(fā)電機(jī)給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動，運(yùn)動L＝72m后，速度變?yōu)関2＝72km/h。此過程中發(fā)動機(jī)功率的eq\f(1,5)用于轎車的牽引，eq\f(4,5)用于供應(yīng)發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最終有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運(yùn)動過程中所受阻力保持不變。求(1)轎車以90km/h在平直馬路上勻速行駛時，所受阻力F阻的大小；(2)轎車從90km/h減速到72km/h過程中，獲得的電能E電；(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運(yùn)動的距離L′。答案[基礎(chǔ)練]1．解析：選D能量耗散主要指其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化成環(huán)境的內(nèi)能后，不能再次被收集起來重新利用，D正確。2．解析：選C運(yùn)動員舉高重物過程中，消耗了體內(nèi)存儲的化學(xué)能，通過對重物做功使重物的機(jī)械能增加，A正確；電流通過電阻絲時，電流做功，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，B正確；內(nèi)燃機(jī)中燃料燃燒膨脹，對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C錯誤；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，D正確。3．解析：選BCD物體從高h(yuǎn)處落到地面的過程中，重力做的功為mgh，重力勢能削減mgh，選項(xiàng)A錯誤，D正確；物體的加速度為eq\f(1,3)g，故合外力為eq\f(1,3)mg，合外力做的功為eq\f(1,3)mgh，依據(jù)動能定理，物體的動能增加eq\f(1,3)mgh，選項(xiàng)C正確；物體的重力勢能削減mgh，動能增加eq\f(1,3)mgh，故機(jī)械能削減了eq\f(2,3)mgh，選項(xiàng)B正確。4．解析：選C上升過程和下降過程中空氣阻力均做負(fù)功，Wf＝－Ffh，因此上升損失的機(jī)械能與下降損失的機(jī)械能大小相等，C正確。5．解析：選A物體的重心不肯定在物體上，對于一些不規(guī)則的物體要確定重心是比較困難的，本題繩索的重心是不簡單標(biāo)出的，因此，要確定重心的改變，只有通過別的途徑確定。當(dāng)用力將繩索緩慢地從C點(diǎn)拉到D點(diǎn)，外力在不斷的做功，而繩索的動能不增加，因此外力做功必定使繩索的重力勢能增加，故繩索的重心位置將上升，A正確。6．解析：設(shè)葉片長度為r，則葉片轉(zhuǎn)動的面積S＝πr2。取時間t內(nèi)作用到面積為S的葉片上的空氣流為探討對象，如圖所示。這部分空氣流的質(zhì)量m＝ρV＝ρSvt，空氣流的動能Ek＝eq\f(1,2)mv2，電功率P＝eq\f(Ek×20%,t)＝eq\f(1,10)ρπr2v3，得r＝eq\r(\f(10P,ρπv3))≈9.94m。答案：9.94m[提能練]1．解析：選A電冰箱的壓縮機(jī)運(yùn)行時，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，室內(nèi)的溫度將上升，故A正確。2．解析：選BD由于子彈穿過木塊的過程中，子彈與木塊有相對位移，由能量守恒定律可得，子彈削減的動能轉(zhuǎn)化為木塊的動能和子彈與木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能，A、C錯誤，B、D正確。3．解析：選BC依據(jù)能量守恒可知，人通過做功消耗的化學(xué)能將全部轉(zhuǎn)化為物體m1和m2的動能以及人的動能，所以人做的功的大小等于F(x1＋x2)＝eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＋eq\f(1,2)(m＋m1)veq\o\al(2,1)，B、C正確。4．解析：選AC當(dāng)關(guān)閉充電裝置，讓車自由滑行時，電動車的動能全部用來克服摩擦力做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有Ek＝Ffx1，解得Ff＝50N，A正確；當(dāng)啟動充電裝置滑行時，電動車的動能一部分克服摩擦力做功，另一部分轉(zhuǎn)化為蓄電池的電能，依據(jù)能量守恒有Ek＝Ffx2＋E電，故E電＝Ek－Ffx2＝200J，C正確。5．解析：(1)汽車牽引力與輸出功率的關(guān)系P＝F牽v，將P＝50kW，v1＝90km/h＝25m/s，代入得F牽＝eq\f(P,v1)＝2×103N，當(dāng)轎車勻速行駛時，牽引力與阻力大小相等，有F阻＝2×103N。(2)在減速過程中，發(fā)動機(jī)只有eq\f(1,5)P用于汽車的牽引，依據(jù)動能定理有eq\f(1,5)Pt－F阻L＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，代入