教科版必修2 4.6　能源的開發(fā)與利用 課時(shí)作業(yè).doc

第6節(jié)能源的開發(fā)與利用a組能源的開發(fā)和利用1.(多選)能源短缺和環(huán)境惡化指的是(bd)a.煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān),在當(dāng)前技術(shù)條件下,煤炭和石油的開采是有限的,這叫能源短缺b.煤炭和石油資源是有限的,以今天的開采和消耗速度,石油儲(chǔ)藏將在百年內(nèi)用盡,煤炭資源也不可能永續(xù),這叫能源短缺c.煤炭和石油具有很大的氣味,在開采、存放和使用過程中這些氣味會(huì)聚集在空氣中污染空氣,使環(huán)境惡化d.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染了空氣,改變了大氣成分,使環(huán)境惡化解析:煤炭和石油都是由幾億年以前的生物遺體形成的,這些能源不能短時(shí)間內(nèi)再次生成,也不可重復(fù)使用,它們的儲(chǔ)量是有限的,并不是取之不盡、用之不竭的,這是所講的能源短缺,b正確;能源在使用時(shí)會(huì)排出有害氣體污染空氣,這是所講的環(huán)境惡化,d正確.2.下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說法中正確的是(c)a.能源利用的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程b.要合理開發(fā)和節(jié)約使用核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等常?guī)能源c.能源利用的過程是一種形式的能向其他形式的能轉(zhuǎn)化的過程d.無論是節(jié)約能源還是開發(fā)能源,我國都需要外國支援解析:能源的利用過程實(shí)際上是一種形式的能向其他形式的能轉(zhuǎn)化的過程,并不一定是單一的向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的過程,所以c正確,a錯(cuò)誤;核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿葘儆谛履茉?而不是常規(guī)能源,故b錯(cuò)誤;節(jié)約能源也好,開發(fā)能源也好,我國主要依靠自己,故d錯(cuò)誤.3.(多選)構(gòu)建和諧、節(jié)約型社會(huì)的思想深得民心,也體現(xiàn)在生活的方方面面.自動(dòng)充電式電動(dòng)車就是很好的一例:電動(dòng)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(dòng)車滑行時(shí),就可以向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來.現(xiàn)有某人騎車以500 j的初動(dòng)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(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖線所示;第二次啟動(dòng)充電裝置.其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖線所示,則(ac)a.電動(dòng)車受到的摩擦阻力為50 nb.電動(dòng)車受到的摩擦阻力為83 nc.第二次啟動(dòng)充電裝置,向蓄電池所充的電能是200 jd.第二次啟動(dòng)充電裝置,向蓄電池所充的電能是300 j解析:當(dāng)關(guān)閉充電裝置,讓車自由滑行時(shí),電動(dòng)車的動(dòng)能全部用來克服摩擦力做功,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,有ek=fs1,解得f=50 n;當(dāng)啟動(dòng)充電裝置滑行時(shí),電動(dòng)車的動(dòng)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,根據(jù)能量守恒有ek=fs2+e電,故e電=ek-fs2=200 j.能量守恒定律的理解及其應(yīng)用4.(多選)溜溜球是一種流行的健身玩具,具有很濃的趣味性,備受學(xué)生的歡迎.溜溜球類似“滾擺”,對(duì)稱的左右兩輪通過固定軸連接(兩輪均用透明塑料制成),軸上套一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒,圓筒上系條長約1 m的棉線,玩時(shí)手掌向下,用力向正下方擲出溜溜球,當(dāng)滾到最低處時(shí),輕抖手腕,向上拉一下棉線,溜溜球?qū)⒎祷氐绞稚?如圖所示.溜溜球在運(yùn)動(dòng)過程中(acd)a.一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊向下運(yùn)動(dòng),由于重力做功,溜溜球越轉(zhuǎn)越快,動(dòng)能不斷增大,溜溜球的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能b.在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中,由于發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,因此機(jī)械能守恒c.在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中,由于空氣阻力和棉線與固定軸之間摩擦力的作用,會(huì)損失一部分能量d.在溜溜球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)棉線將要開始向上纏繞時(shí),輕抖手腕,向上拉一下棉線,給溜溜球提供能量解析:溜溜球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)由于重力做正功,動(dòng)能一定增大,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,選項(xiàng)a正確;溜溜球在上下運(yùn)動(dòng)的過程中由于有阻力做功,所以會(huì)損失一部分機(jī)械能,機(jī)械能不守恒,若不及時(shí)補(bǔ)充能量則上升的高度會(huì)越來越低,因此可在溜溜球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕抖手腕,向上拉一下棉線,給其補(bǔ)充能量,故選項(xiàng)c,d正確,b錯(cuò)誤.5.如圖所示,一個(gè)粗細(xì)均勻的u形管內(nèi)裝有同種液體,液體質(zhì)量為m.在管口右端用蓋板a密閉,兩邊液面高度差為h,u形管內(nèi)液體的總長度為4h,先拿去蓋板,液體開始運(yùn)動(dòng),由于管壁的阻力作用,最終管內(nèi)液體停止運(yùn)動(dòng),則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為(a)a.116mghb.18mghc.14mgh d.12mgh解析:去掉右側(cè)蓋板之后,液體向左側(cè)流動(dòng),最終兩側(cè)液面相平,液體的重力勢(shì)能減少,減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.如圖所示,最終狀態(tài)可等效為右側(cè)12h的液柱移到左側(cè)管中,即增加的內(nèi)能等于該液柱減少的重力勢(shì)能,則q=18mg12h=116mgh,故a正確.功能關(guān)系6.(多選)下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法,正確的是(bc)a.在有阻力作用的情況下,物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功b.合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量c.物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)d.運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量解析:物體重力勢(shì)能的減少始終等于重力對(duì)物體所做的功,a項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量等于合外力對(duì)物體做的功,d項(xiàng)錯(cuò)誤.7.如圖,木塊m放在光滑的水平面上,一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均作用力為f,射入深度為d,此過程中木塊移動(dòng)了s,則(d)a.子彈損失的動(dòng)能為fsb.木塊增加的動(dòng)能為f(s+d)c.子彈動(dòng)能的減少等于木塊動(dòng)能的增加d.子彈、木塊系統(tǒng)總機(jī)械能的損失為fd解析:子彈克服阻力做功為wf=f(s+d),子彈損失的動(dòng)能為f(s+d),a錯(cuò);f對(duì)木塊做的功為wf=fs,木塊增加的動(dòng)能為fs,b錯(cuò);由功能關(guān)系知,子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和,c錯(cuò);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)能的增加量等于fd,d正確.8.(多選)如圖所示,豎立在水平面上的一根輕彈簧下端固定,其正上方a位置有一個(gè)小球.小球從靜止開始下落,在b位置接觸彈簧的上端,在c位置小球所受彈力大小等于重力,在d位置小球速度減小為零.下列對(duì)小球下落階段的說法中正確的是(不計(jì)空氣阻力)(bcd)a.在b位置時(shí)小球動(dòng)能最大b.在c位置時(shí)小球動(dòng)能最大c.從a到c位置,小球重力勢(shì)能的減少量大于小球動(dòng)能的增加量d.從a到d位置,小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量解析:小球動(dòng)能的增加量用合力做功來量度,從a到c位置,小球受的合力一直向下,合力對(duì)小球做正功,使小球動(dòng)能增加;從c到d位置,小球受的合力一直向上,合力對(duì)小球做負(fù)功,使小球動(dòng)能減少,所以在c位置時(shí)小球動(dòng)能最大,選項(xiàng)a錯(cuò)誤,b正確.從a到c位置,小球重力勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量和彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和,所以選項(xiàng)c正確.a,d兩位置小球動(dòng)能均為0,重力做的正功等于克服彈力做的功,所以選項(xiàng)d正確.9.(多選)如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪.質(zhì)量分別為m,m(mm)的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行.兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng).若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中(cd)a.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒b.重力對(duì)m做的功等于m動(dòng)能的增加c.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加d.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于m克服摩擦力做的功解析:由于斜面ab粗糙,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中,兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)a錯(cuò)誤.由動(dòng)能定理,重力對(duì)m做的功大于m動(dòng)能的增加,選項(xiàng)b錯(cuò)誤.由功能關(guān)系,輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加,選項(xiàng)c正確.由功能關(guān)系可知,兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于m克服摩擦力做的功,選項(xiàng)d正確.b組10.如圖所示,工廠利用足夠長的皮帶傳輸機(jī)把貨物從地面運(yùn)送到高出水平地面的c平臺(tái)上,c平臺(tái)離地面的高度一定.傳輸機(jī)的皮帶以一定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑.將貨物輕輕地放在a處,貨物隨皮帶到達(dá)平臺(tái).貨物在皮帶上相對(duì)滑動(dòng)時(shí),會(huì)留下一定長度的痕跡.已知所有貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滿足tan ,可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(d)a.皮帶對(duì)貨物做的功等于貨物動(dòng)能的增加量b.皮帶對(duì)貨物做的功數(shù)值上等于貨物對(duì)皮帶做的功c.因傳送貨物,電動(dòng)機(jī)需多做的功等于貨物機(jī)械能的增加量d.貨物質(zhì)量m越大,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱越多解析:皮帶對(duì)貨物做的功等于貨物的機(jī)械能的增加量,即動(dòng)能和勢(shì)能的增加量的和,故選項(xiàng)a錯(cuò).設(shè)貨物向上加速時(shí)的加速度為a,則它加速過程沿皮帶方向的位移為x物=v22a,此過程皮帶前進(jìn)的距離x帶=vva=v2a.故皮帶對(duì)貨物做的功w1=mgcos x物,貨物對(duì)皮帶做的功大小w2=mgcos x帶,w1w2,故選項(xiàng)b錯(cuò).根據(jù)能量守恒定律知,電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶多做的功,等于貨物機(jī)械能的增加量和系統(tǒng)內(nèi)能增加量的和,故選項(xiàng)c錯(cuò).系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量q=mgcos (x帶-x物)=mgcos v22a,故m越大,產(chǎn)生的熱量越多,故選項(xiàng)d對(duì).11.人身體在最佳狀態(tài)下,只能把人體化學(xué)能的25%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能.假如一位質(zhì)量為60 kg的登山運(yùn)動(dòng)員恰好具有這樣的轉(zhuǎn)化效率,若他平均每小時(shí)登高500 m,那么,他在5 h內(nèi)共消耗的化學(xué)能為多少?(g取10 m/s2)解析:設(shè)運(yùn)動(dòng)員克服重力做功的功率為p1,則p1=mght1(t1=1 h),則人體消耗化學(xué)能的功率p2=p1(為轉(zhuǎn)化效率).因此p2=mght1,運(yùn)動(dòng)員在5 h內(nèi)共消耗的化學(xué)能e=p2t2=mght2t1=601050050.251 j=6106 j.答案:6106 j12.如圖所示,在光滑水平地面上放置質(zhì)量m=2 kg的長木板,木板上表面與固定的光滑弧面相切.一質(zhì)量m=1 kg的小滑塊自弧面上高h(yuǎn)處由靜止自由滑下,在木板上滑行t=1 s后,滑塊和木板以共同速度v=1 m/s勻速運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2.求:(1)滑塊與木板間的摩擦力大小ff;(2)滑塊下滑的高度h;(3