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1、第七章第十节课后巩固提升（学生用书P103）稳固根底1 .质量为4 kg的物体被人由静止开场向上提升 0.25 m后速度 达1 m/s,那么以下判断正确的选项是（）A.人对物体做功12 JB.合外力对物体做功2 JC.物体克制重力做功10 JD.人对物体做的功等于物体增加的动能解析：此过程中物体的动能增加2 J.重力势能增加10 J,机械 能增加了 12 J,动能的增加等于合外力做的功，重力势能的增加等于 物体克制重力做的功，机械能的增加等于人对物体做的功.答案：ABC2.以下关于对能的转化和守恒定律的认识正确的选项是 （）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
2、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 一一永动机不 可能制成D.石子从空中落下，最后停顿在地面上，说明机械能消失了解析：从能量守恒和转化定律可知，某种形式的能减少，一定存 在其他形式的能增加，或者能量从一个物体转移到另外一个物体， 而 能的总量不会改变，任何不需要能量的机器是不可能制成的，故 A、B、C选项正确.答案：ABC3 .关于“节约能源以下说法中正确的选项是（）A.由于自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意 义的B.浪费能源只是浪费个人金钱，对整个社会和自然界是无关紧 要的，因为能量是守恒的C.从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能
3、量的利用受这种方向性的制约，所以“节约能源对人类社会开展有 很大影响D.上述说法都是错误的解析：能量虽然守恒，但能量耗散现象说明能量的转化具有方向 性，在利用能量的过程中能量的品质降低了，故需要节约能源，C选项正确.答案：C4 . 一颗子弹以某一速度击中静止在光滑水平面上的木块，并从 中穿出，对于这一过程，以下说法正确的选项是 （）A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之 和D.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块和子弹增加的 内能之和解析：由能量守恒定律可知，对子弹来讲，减少的
4、机械能一是用于增加木块的动能，二是用于增加子弹和木块的内能，故 D选项正确，A、C选项错误；对子弹和木块组成的系统而言，减少的机械能 只能用来增加它们的内能，故 B选项正确.答案：BD5 .如下图，滑块由静止开场沿曲面下滑，滑到 B点时，速度恰好等于零；如果滑块从B点以速度v沿曲面下滑返回A点时，速度那么A、B两点的高度差等于（A. 0恰好也等于零，设滑块从 A到B和从B到A平均摩擦力大小相等,)2vB2g22C-4gD-g解析：由能量守恒和转化定律可知:由A至U B有mgh =Q,从B12 .一到 A 有2mv mgh = Q2 v 联立解得h=4g.答案：C6 . 一小滑块放在如右图所示的
5、凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离.假设在这个过程中，拉力 F所做的功的大小（绝对值）为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大 小为B,重力做功的大小为C,空气阻力做功的大小为 D.当用这些量 表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于一滑块的重力势能的改变等于 滑块机械能（指动能与 重力势能之和）的改变等于-解析：根据功能关系，动能的改变等于外力做功的代数和，其中 做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功），因此Ek = A-B + C-D;重力势能的减少等于重力做的功，因此AEp = -C;滑块机械能的改变等于重
6、力之外的其他力做的功，因此AE= A一 B一 D.答案：A-B+ C-D -C A-B-D7 .某脉冲激光器的耗电功率为 2X103W,每秒钟输出10个光 脉冲，每个脉冲持续的时间为10 8s,携带的能量为0.2 J.那么每个 脉冲的功率为 ,该激光器将电能转化为激光能量的效率为 W 0.27解析：每个脉冲的功率为 P= 1 = 68W= 2X10 W.激光器将电能转化为激光能量的效率为W脉 0.2 X 10W 总=2X 103x 1 = 0.1%.答案：2X 107 0.1%提升能力8 .如下图，M是一个有半圆形轨 道的物体，固定在地面上，轨道位于 竖直平面内，a、b两点等高，金属块 P从H
7、高处自由下落，滑过M从bH 处竖直上升，到达最大高度 ,处，当 它再次落下滑过轨道最低点后（）A.恰能到达a点 B.能冲出a点C.不能到达a点 D.无法确定解析：设金属块质量为m,第一次滑过M时克制摩擦力做功 Wf,第二次滑过M时克制摩擦力做功 Wf,第二次经a点时速度为 va,那么由动能定理，对两个过程列出表达式分别为H第一次：mg H- -Wf=0、， H，12弟一次：mg2Wf =2mva.由于第一次经过M时金属块的速率较大，由向心力的来源可知， 金属块对M的压力较大，从而 WfW，所以va0,即能从a点滑 出，B选项正确.答案：B9 .如下图，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质
8、量 为m.在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h, U形管内液体的总长度为4h,现拿去盖板，液体开场运动，由于液体的管壁的阻力作用，最终管内液体停顿运动，那么该过程中产生的内能为（）A.I6mgh1B.gmgh11Cqmgh Dqmgh解析：拿去盖板后管中液体开场运动，但由于管壁阻力的作用， 最终U形管中左右两边液面相平，在此过程中管中液体减少的机械 能转化为系统的内能.h当左右两管液面等身时，可简化为把右管中长度为万的液柱移到左管，此过程减少的重力势能_ mg h 1AEp=7= 7；?mgh,故 A 选项正确. 8 216答案：A10.如以下图所示，传送带与水平面之间的夹角为0= 30
9、,其上A、B两点间的距离为l = 5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为 m = 10 kg的 小物体(可视为质点)轻放在传送带的 A 点，小物体与传送带之间的动摩擦因数抹=43/2,在传送带将小物体从 A点传送到B点的过程中，求:(1)传送带对小物体做的功;2(2)电动机做的功(g取10 m/s).解析：(1)由ma = mg cos 0 mg sin。知，物块上升加速度为 a1v2= .g,当它的速度为v=1 m/s时，位移是l=w=0.2 m,即物块将以v=1 m/s的速度完成4.8 m的路程，由功能关系得 W=阻+异=255 J.(2)电动机做功使小
10、物体机械能增加，同时小物体与传送带间因v摩擦产生热量Q.而由v = at得t=0.4 s,相对位移l =vt2t=0.2m, Q= mgl cos 0= 15 J,亚电=亚+、= 270 J.答案：(1)255 J (2)270 J11. . 一台水轮发电机组，每秒有 2.0 m3的水流过水轮机，假设 河坝水位高度差是20 m,求水每秒对水轮机最多能做多少功？假设 有40%勺机械能转化为电能，问发电机的输出功率为多大？解析：假设使水对水轮机做的功最多，那么把水的重力势能全部 转给水轮机，那么每秒对水轮机做功为 W= mgh = pVgh =103X2X 10X20 J=4X105j；有40%勺
11、机械能转化为电能，由P=y 又得发电机的功率 P=WJ40%E)= 4x1*x0.4 J = 1.6X105W.t1s答案：4X105J 1.6X105W12. 一小物体以 国= 100 J的初动能滑上斜面，当动能减少 组 =80 J时，机械能减少E= 32 J,那么当物体滑回原出发点时动能为 多少？解析：设斜面倾角为0,滑动摩擦力为F,动能减少80 J时位移 为上根据功能关系动能减少量等于合外力做的功，即AEk= (mg sin 0+ F)l1机械能减少量等于除重力以外的力(此题中即为F)所做的功，即E= FIi设物体从斜面底端到最高点位移为l2那么动能的减少量为100 J,即Ek1 = (
12、mg sin 0+ F)l2设机械能的减少量为 Wf,即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总 功有Wf= F卜80 100综合 有.=不，所以 Wf=40 J.32 VVf上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功， 且数值相等，所以一个 往返摩擦力做负功总和为 Wf总= 2Wf=80 J.物体回到原出发点时的动能Ek2由动能定理WF = Ek1-Ek2Ek2 =20 J.答案：20 J13. 一传送带装置示意如图，其中传送带经过 AB区域时是水平 的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经 过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均 为m的小货箱一个一个在A处放到传
13、送带上，放置时初速度为零， 经传送带运送到D处，D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度 不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为 L.每个箱子在A处 投放后，在到达B之间已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽 略经BC段时的微小滑动）.在一段相当长的时间T内，共运送小货箱 的数目为N.这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不 计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率 P.平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设12这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,那么对小箱有 s=at2,V0= at.在这段时间内，传送带运动的路程为S0= V0t.由以上可得So= 2s.用Ff表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，那么传送带对小箱做12功为 A = Ff s = 2 mv 0.传送带克制小箱对它的摩擦力做功1 _2Ao= FfSo= 2 2mV。.两者之差就是克制摩擦力做功发出的热量Q = ；mv0.Q可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发出的热量相等.T时间内，电动机输出的功为W = PT.1此功用于增加小箱的动能、势能以及克制摩擦力发热，即w=2Nmv 2+ Nmgh +NQ.相邻两小箱的距离为L,所以 V0T= NL.联立，得Nm N2L2 p= T2-+gh .Nm N2L2答案： + gh
