逍遥学能 2013-04-14 15:52
能量守恒定律与能过关训练(含答案)
1．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中，A、B用一根弹性良好的弹簧连在一起，如图所示，则在子弹从开始射入木块A并压缩弹簧的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（ ）。
A．系统机械能守恒 B．系统机械能不守恒
C．仅对A、B系统，机械能守恒 D．无法判断
2．有人设想在夏天用电冰箱降低房间的温度。他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门，让冰箱运转，且不考虑室内外热量的传递，则开机后，室内的温度将（ ）。
A．逐渐升高
B．保持不变
C．开机时降低，停机时又升高
D．开机时升高，停机时又降低
3．如图所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界隔热。原先A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中（ ）。
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．水克服大气压力做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能不变
D．大气压力对水不做功，水的内能增加
4．（2010•东理综）如图所示，倾角θ＝30 °的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ）。
A．物块的机械能逐渐增加
B．软绳重力势能共减少了
C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
5．将一个小滑块放在如图所示的凹形斜面上，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。若已知在此过程中，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______，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______。
6．如图所示，水平传送带的速度v＝3 /s，两轮的圆心距离s＝4．5 ，现将＝1 kg的小物体轻放到左轮正上方的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0．15，电动机带动传送带将物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？
7．粮食储存仓常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处，如图所示。已知传送带长度为15 ，与水平面的夹角为30°，在电动机的带动下，传送带以0．3 /s的恒定速率向斜上方运送麻袋，电动机的最大输出机械功率为10 kW，传送装置本身消耗的功率为4．0 kW，设每个麻袋的总质量为90 kg，且在将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度，取g＝10 /s2。
（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为多少？
（2）该传送带每分钟最多能运送多少个麻袋？
答案与解析
1. 答案：B
解析：此题分为两个过程，一是子弹射入木块A中，二是弹簧被压缩，这两个过程并非独立，而是同时发生的。
当子弹射入木块A中时，子弹受摩擦力的作用，与木块A发生相对运动，摩擦生热，机械能有损失，转化为内能。
当子弹相对A静止以后，木块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒，内部有动能与弹性势能的转化，所以选B。
2. 答案：A
解析：冰箱内、外热传递不能改变室温，冰箱运转，一部分电能转化为内能，使室温升高。
3. 答案：D
解析：整个过程中，大气压对水不做功。由于重心的降低，重力势能减小。而水和器壁有摩擦，内能增加，即重力势能转化为内能。
4. 答案：BD
解析：由于绳子拉力对物体做负功，物块的机械能逐渐减小，选项A错；选斜面顶端为零势能点，则软绳在斜面上的重力势能为 ，软绳在刚离开斜面时的重力势能为 ，因此软绳重力势能共减少了 ，选项B对；由于物块所受重力与软绳所受摩擦力大小不等，因此两力做功大小不相等，选项C错；以软绳为研究对象，由动能定理得WG＋WF－Wf＝ΔEk，得WG＝ΔEk＋Wf－WF，由功能关系知选项D对。
5. 答案：A－B＋C－D －C A－B－D
解析：根据动能定理，动能的改变等于合外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力做的功），因此ΔEk＝A－B＋C－D；重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp＝－C；滑块机械能的改变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：物体在相对滑动过程中，在摩擦力作用下做匀加速运动，则
相对滑动的时间
物体相对地面的位移
摩擦力对物体做的功
物体与传送带间的相对位移L＝vt－s1＝3
相对滑动过程中产生的热量W2＝μgL＝4．5 J
由功能关系得电动机消耗的电能为E＝W1＋W2＝9 J。
7. 答案：（1）6．75×103 J （2）53
解析：（1）根据功能关系，传送带对每个麻袋做的功等于麻袋机械能的增量，故
W＝ΔE＝gh＝6．75×103 J。
（2）传送带每分钟对麻袋做的功为
W总＝（P－P′）t＝（1．0×104 W－4．0×103 W）×60 s＝3．6×105 J
麻袋个数 。