2024-2025學(xué)年新教材高中物理習(xí)題課8功能關(guān)系A(chǔ)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE5習(xí)題課功能關(guān)系A(chǔ)組一、單項選擇題1．有關(guān)功和能，下列說法正確的是(D)A．力對物體做了多少功，物體就具有多少能B．物體具有多少能，就肯定能做多少功C．物體做了多少功，就有多少能量消逝D．能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化；并非力對物體做了多少功，物體就具有多少能；也非物體具有多少能，就肯定能做多少功，所以A、B錯誤．做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量守恒并不消逝，所以C錯誤．正確選項是D.2．設(shè)想在一間與外界絕熱的房間內(nèi)有一臺正在工作的電冰箱．假如電冰箱的門是開著的，那么室內(nèi)的溫度將(A)A．上升 B．降低C．不變 D．都有可能解析：電冰箱工作時，有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，釋放到絕熱的房間內(nèi)，使房間的溫度上升．3．如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的改變狀況是(B)A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變解析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，小孩在下滑過程中總能量守恒，故A、C均錯；由于摩擦力要做負功，機械能不守恒，故D錯；下滑過程中重力勢能向動能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故只有B正確．4．關(guān)于能量和能源，下列說法正確的是(B)A．由于自然界的能量守恒，所以不須要節(jié)約能源B．在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未削減C．能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中沒有方向性D．人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)建解析：自然界的總能量是守恒的，能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能量不行能被創(chuàng)建；在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未削減，能量轉(zhuǎn)化具有方向性．5．物體只在重力和一個不為零的向上的拉力作用下，分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運動．在這三種狀況下，物體機械能的改變狀況是(D)A．勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減小B．勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小C．由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機械能的改變狀況D．三種狀況中，物體的機械能均增加解析：無論物體怎樣向上運動，拉力都做正功，物體的機械能均增加，故選D.6．2024年高臺跳水世界杯于5月25至26日在肇慶體育中心應(yīng)雄游泳跳水館實行．如圖所示，質(zhì)量為m的跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?(D)A．她的動能削減了FhB．她的重力勢能增加了mghC．她的機械能削減了(F－mg)hD．她的機械能削減了Fh解析：運動員下降高度h的過程中，重力勢能削減了mgh，B錯誤；除重力做功以外，只有水對她的阻力F做負功，因此機械能削減了Fh，C錯誤，D正確；由動能定理可知，動能削減了(F－mg)h，故A錯誤．二、多項選擇題7．一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(BD)A．子彈削減的機械能等于木塊增加的機械能B．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C．子彈削減的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(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增加的內(nèi)能之和解析：子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動能削減，木塊獲得動能，同時產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機械能的損失．A選項沒考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，C選項應(yīng)考慮的是系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，AC錯．8．如圖所示，在粗糙的桌面上有一個質(zhì)量為M的物塊，通過輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連，不計輕繩與滑輪間的摩擦，在小球下落的過程中，下列說法正確的是(CD)A．小球的機械能守恒B．物塊與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．若小球勻速下降，小球削減的重力勢能等于物塊M與桌面間摩擦產(chǎn)生的熱量D．若小球加速下降，小球削減的機械能大于物塊M與桌面間摩擦產(chǎn)生的熱量解析：由于繩子對小球做負功，因此小球的機械能減小，A錯誤；由于桌面粗糙，摩擦力對M做負功，因此物塊與小球組成的系統(tǒng)機械能減小，B錯誤；若小球勻速下降，依據(jù)能量守恒，小球減小的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，而是完全轉(zhuǎn)化為M與桌面摩擦生成的熱量，C正確；而若小球加速下降，則小球減小的機械能一部分摩擦生熱，另一部分轉(zhuǎn)化為M的動能，因此D正確．9．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)．小物塊的質(zhì)量為m，從A點向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止．物塊向左運動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度．在上述過程中(BC)A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢能為μmgsD．物塊在A點的初速度為eq\r(2μgs)解析：A錯：物塊向左運動壓縮彈簧，彈簧最短時，物塊具有向右的加速度，彈力大于摩擦力，即F>μmg.B對：依據(jù)功的公式，物塊克服摩擦力做的功W＝μmgs＋μmgs＝2μmgs.C對：依據(jù)能量守恒，彈簧彈開物塊的過程中，彈簧的彈性勢能通過摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故Epm＝μmgs.D錯：依據(jù)能量守恒，在整個過程中，物體的初動能通過摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即eq\f(1,2)mv2＝2μmgs，所以v＝2eq\r(μgs).10．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：將電動車的前輪裝上發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接，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．現(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(AC)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解析：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；當(dāng)啟動充電裝置滑行時，自行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.三、非選擇題11．太陽能是21世紀(jì)重點發(fā)展的能源之一．太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動汽車的一種新型汽車．如圖所示的是一輛太陽能試驗車，車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S＝8m2，太陽光照耀到電池板每平方米面積上的輻射功率為P0＝1kW.在晴朗天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為U＝120V，并對車上的電動機供應(yīng)10A的電流．試問：(1)該太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？(2)假如這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，則汽車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，電動機供應(yīng)的牽引力是多大？答案：(1)15%(2)150N解析：(1)對于太陽能電池有：P有用＝P電＝IU＝10×120W＝1200W，P總＝P0S＝1000×8W＝8000W，故轉(zhuǎn)化效率η1＝eq\f(P有用,P總)×100%＝eq\f(1200,8000)×100%＝15%.(2)對于電動機有：P有用′＝P機械＝Fv，P總′＝P電＝1200W.η2＝eq\f(P有用′,P總′)×100%＝eq\f(Fv,P電)×100%，F(xiàn)＝eq\f(P電·η2,v)＝eq\f(1200×0.75,6)N＝150N.12．如圖所示，在光滑水平地面上放置質(zhì)量M＝2kg的長木板，木板上表面與固定的光滑弧面相切．一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊自弧面上高h處由靜止自由滑下，在木板上滑行t＝1s后，滑塊和木板以共同速度v＝1m/s勻速運動，g取10m/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)滑塊與木板相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q.答案：(1)2N(2)0.45m(3)3J(1)對木板：Ff＝Ma1由運動學(xué)公式，有v＝a1t，解得Ff＝2N.(2)對滑塊：－Ff＝ma2設(shè)滑塊滑上木板時的速度是v0，則v－v0＝a2t，可得v0＝3m/s