高中物理 4.3能量的转化与守恒自我小测 沪科版必修2

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1、能量的转化与守恒1至今为止，第一类永动机从来没有成功过，其原因是(　　)A．机械制造的技术没有过关B．违反了牛顿运动定律C．违反了机械能守恒定律D．违反了能量守恒定律2在将物体竖直向上举起一定高度的过程中，若不计空气阻力，则(　　)A．举力所做的功等于物体机械能的增加B．克服重力所做的功等于动能的增加C．举力和重力所做的功的代数和等于物体动能的增加D．物体所受合外力所做的功等于物体机械能的增加3骑自行车上坡前往往加紧蹬几下，这样做是为了(　　)A．增大车的惯性B．增大车的冲力C．增大车的动能D．增大车的势能4如图所示，木块A放在木块B上

2、左端，用恒力F把A拉至B的右端。第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做功W2，生热Q2，则各量间大小的关系为W1______W2，Q1______Q2。5从10m高空由静止下落的水滴，在下落过程中，水滴重力势能的40%转化为水的内能，使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少？〔水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)〕6(2009山东青岛高三考试)如下图所示，长度L＝1m、质量M＝0.25kg的木板放在光滑水平面上，质量m＝2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和物块间的

3、动摩擦因数μ＝0.1。现突然给木板一向左的初速度v0＝2m/s，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F＝10N，经过一段时间后，物块与木板相对静止，取g＝10m/s2，求：(1)物块最终在木板上的位置；(2)上述过程中拉力F做的功和产生的内能。7目前我国正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式。风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。风力发电机示意图(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积。设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r，空气密度为ρ，

4、求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；(2)若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η＝20%，当地的空气密度ρ＝1.3kg/m3，风速v＝10m/s。要设计一台功率P＝20kW的风力发电机，风轮机的叶片长度r应为多少？(3)在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议。参考答案1解析：第一类永动机是不需消耗能量或消耗很少能量，而获得能量或得到更多能量，它违反了能量守恒定律，因此第一类永动机不会成功，选项D正确。答案：D2解析：物体在举力作用下向上举起一定的高度，物体的机械能增加，其增加

5、量等于举力所做的功，所以选项A正确，D错误；根据动能定理，物体所受到的合外力(即举力和重力)所做的功等于物体动能的变化量，所以选项B错误，C正确。答案：AC3解析：骑自行车上坡，动能转化为重力势能，加紧蹬几下，是为了增加车的动能，所以选项C正确，B、D错误；车的惯性只与质量有关，所以A错误。答案：C4解析：摩擦生热Q应等于滑动摩擦力f与相对位移的乘积，两次的滑动摩擦力f和相对位移都相等，所以Q1＝Q2；第一次由于B不动，A的位移较小，第二次由于B随着运动，A的对地位移较大，所以第二次力F所做的功较大，即W1＜W2。答案：＜　＝5解析：水

6、滴重力势能转化为水滴的内能，即mgh×40%＝cmΔt，Δt＝℃＝℃＝9.5×10－3℃。答案：9.5×10－3℃6解析：(1)由题意知木块向右做匀加速运动，木板先向左匀减速运动，再向右匀加速运动。木块与木板间的滑动摩擦力f＝μmg＝2N据牛顿第二定律知木块的加速度为a1＝＝4m/s2木板的加速度为a2＝＝8m/s2当木块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，一直匀速运动下去。有a1t＝－v0＋a2t解得t＝0.5s两者速度大小为v＝a1t＝2m/s可见木板此时恰好回到原位置，位移为零。此过程木块的位移为s＝a1t2＝0.5m所以

7、木块最终停在木板的中点上。(2)拉力F做的功为W＝Fs＝5J产生的热能为Q＝fΔs＝1J。答案：(1)停在木板的中点　(2)5J　1J7解析：(1)风轮机可接收的风能为W＝mv2①m＝ρπr2vt②每秒钟接收的风能为P0＝③由①②③得P0＝ρπr2v3。④(2)发电机功率为P＝η·P0⑤由④⑤得r＝⑥代入数据得r＝7.0m。(3)可增加风轮机叶片长度，安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等。答案：(1)ρπr2v3　(2)7.0m　(3)见解析