能量守恒定律與能過關(guān)訓(xùn)練(含答案)

1．一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在A中，A、B用一根彈性良好的彈簧連在一起，如圖所示，則在子彈從開始射入木塊A并壓縮彈簧的整個(gè)過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（ ）。

A．系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
C．僅對A、B系統(tǒng)，機(jī)械能守恒 D．無法判斷
2．有人設(shè)想在夏天用電冰箱降低房間的溫度。他的辦法是：關(guān)好房間的門窗，然后打開冰箱的所有門，讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮室內(nèi)外熱量的傳遞，則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將（ ）。
A．逐漸升高
B．保持不變
C．開機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又升高
D．開機(jī)時(shí)升高，停機(jī)時(shí)又降低
3．如圖所示，容器A、B各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定。A、B的底部由帶有閥門K的管道相連，整個(gè)裝置與外界隔熱。原先A中水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡。在這個(gè)過程中（ ）。

A．大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能增加
B．水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少
C．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變
D．大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加
4．（2010•東理綜）如圖所示，傾角θ＝30 °的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中（ ）。

A．物塊的機(jī)械能逐漸增加
B．軟繩重力勢能共減少了
C．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功
D．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和
5．將一個(gè)小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在此過程中，拉力F所做的功的大小（絕對值）為A，斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為C，空氣阻力做功的大小為D。當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于______，滑塊的重力勢能的改變等于______；滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢能之和）的改變等于______。

6．如圖所示，水平傳送帶的速度v＝3 /s，兩輪的圓心距離s＝4．5 ，現(xiàn)將＝1 kg的小物體輕放到左輪正上方的傳送帶上，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．15，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？

7．糧食儲(chǔ)存?zhèn)}常常需要利用傾斜的傳送帶將裝滿糧食的麻袋運(yùn)送到高處，如圖所示。已知傳送帶長度為15 ，與水平面的夾角為30°，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，傳送帶以0．3 /s的恒定速率向斜上方運(yùn)送麻袋，電動(dòng)機(jī)的最大輸出機(jī)械功率為10 kW，傳送裝置本身消耗的功率為4．0 kW，設(shè)每個(gè)麻袋的總質(zhì)量為90 kg，且在將麻袋放在傳送帶上時(shí)麻袋具有與傳送帶相同的速度，取g＝10 /s2。

（1）麻袋被傳送帶從最底端運(yùn)送到頂端的過程中，傳送帶對每個(gè)麻袋做的功為多少？
（2）該傳送帶每分鐘最多能運(yùn)送多少個(gè)麻袋？
答案與解析
1. 答案：B
解析：此題分為兩個(gè)過程，一是子彈射入木塊A中，二是彈簧被壓縮，這兩個(gè)過程并非獨(dú)立，而是同時(shí)發(fā)生的。
當(dāng)子彈射入木塊A中時(shí)，子彈受摩擦力的作用，與木塊A發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，摩擦生熱，機(jī)械能有損失，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
當(dāng)子彈相對A靜止以后，木塊A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，內(nèi)部有動(dòng)能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化，所以選B。
2. 答案：A
解析：冰箱內(nèi)、外熱傳遞不能改變室溫，冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使室溫升高。
3. 答案：D
解析：整個(gè)過程中，大氣壓對水不做功。由于重心的降低，重力勢能減小。而水和器壁有摩擦，內(nèi)能增加，即重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
4. 答案：BD
解析：由于繩子拉力對物體做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)；選斜面頂端為零勢能點(diǎn)，則軟繩在斜面上的重力勢能為 ，軟繩在剛離開斜面時(shí)的重力勢能為 ，因此軟繩重力勢能共減少了 ，選項(xiàng)B對；由于物塊所受重力與軟繩所受摩擦力大小不等，因此兩力做功大小不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)；以軟繩為研究對象，由動(dòng)能定理得WG＋WF－Wf＝ΔEk，得WG＝ΔEk＋Wf－WF，由功能關(guān)系知選項(xiàng)D對。
5. 答案：A－B＋C－D －C A－B－D
解析：根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變等于合外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，斜面對滑塊的作用力（因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力做的功），因此ΔEk＝A－B＋C－D；重力勢能的減少等于重力做的功，因此ΔEp＝－C；滑塊機(jī)械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE＝A－B－D。
6. 答案：9 J
解析：物體在相對滑動(dòng)過程中，在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則

相對滑動(dòng)的時(shí)間
物體相對地面的位移
摩擦力對物體做的功
物體與傳送帶間的相對位移L＝vt－s1＝3
相對滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量W2＝μgL＝4．5 J
由功能關(guān)系得電動(dòng)機(jī)消耗的電能為E＝W1＋W2＝9 J。
7. 答案：（1）6．75×103 J （2）53
解析：（1）根據(jù)功能關(guān)系，傳送帶對每個(gè)麻袋做的功等于麻袋機(jī)械能的增量，故
W＝ΔE＝gh＝6．75×103 J。
（2）傳送帶每分鐘對麻袋做的功為
W總＝（P－P′）t＝（1．0×104 W－4．0×103 W）×60 s＝3．6×105 J
麻袋個(gè)數(shù) 。

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