2019-2020年高一物理人教版必修2教學(xué)案：第七章 第10節(jié) 能量守恒定律與能源(含解析).doc

一、能量守恒定律1建立能量守恒定律的兩類重要事實(shí)(1)確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性。(2)發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。2定律內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。3機(jī)械能守恒定律與能量守恒定律的關(guān)系機(jī)械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在特定背景下的一種特殊表現(xiàn)形式。說明能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。填一填指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：(1)植物的光合作用；_(2)雨天時(shí)出現(xiàn)雷電；_(3)人在跑步時(shí)，身體發(fā)熱；_(4)手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電使燈泡發(fā)光；_(5)風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)。_解析：(1)植物利用太陽光進(jìn)行化學(xué)合成，是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；(2)出現(xiàn)雷電時(shí)，發(fā)出震耳欲聾的響聲、耀眼的強(qiáng)光并放出熱量，是電能變?yōu)槁暡堋?nèi)能和光能；(3)人跑步時(shí)身體發(fā)熱，是身體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速人體內(nèi)新陳代謝的生理機(jī)能，是人體內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(4)發(fā)電機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能使燈泡發(fā)光，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為燈絲的光能和內(nèi)能；(5)空氣的流動(dòng)形成風(fēng)，風(fēng)具有機(jī)械能，帆船前進(jìn)具有的仍是機(jī)械能，是風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)移給帆船，是機(jī)械能的轉(zhuǎn)移。答案：見解析二、能源和能量耗散1能源與人類社會(huì)人類對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期。自工業(yè)革命以來，煤和石油成為人類的主要能源。2能量的耗散燃料燃燒時(shí)把自己的熱量釋放出去，電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。3能源危機(jī)的含義在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。說明能量的耗散反映了能量轉(zhuǎn)化的方向性，所以能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的，所以自然界的能量雖然守恒，但還是很有必要節(jié)約能源。判一判1煤自古至今都是人類的主要能源()2能量耗散表明能量正在逐漸消失()3自然界總能量雖然不變，但我們?nèi)孕枰泄?jié)能意識(shí)()1.對(duì)能量守恒定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定存在另外形式的能量增加，且減少量和增加量相等。(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等。(3)初狀態(tài)的各種能量總和等于末狀態(tài)的各種能量總和。2解題步驟(1)分清共有多少種形式的能(如動(dòng)能、勢(shì)能、電能、內(nèi)能等)在變化。(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少。(3)減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程：E減E增。3注意因?yàn)槟芰渴睾愣傻膶挿盒?，在不涉及機(jī)械能之外的內(nèi)能、電能、光能、核能等能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，一般不用能量守恒定律解題，而是用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律。2019-2020年高一物理人教版必修2教學(xué)案：第七章 第10節(jié) 能量守恒定律與能源(含解析)例1.下列說法正確的是()A隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的B太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但輻射到宇宙空間的能量都消失了C“既要馬兒跑，又不讓馬兒吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的D有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生解析永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，所以永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制成的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；太陽輻射到宇宙空間的能量并沒有消失，而是轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，馬和其他動(dòng)物，包括人要運(yùn)動(dòng)，必須消耗能量，動(dòng)物的能量來源是食物中儲(chǔ)存的生物質(zhì)能，選項(xiàng)C正確；所謂“全自動(dòng)”手表，其內(nèi)部是有能量轉(zhuǎn)化裝置的，一般是一個(gè)擺錘，當(dāng)人戴著手表活動(dòng)時(shí)，使擺錘不停擺動(dòng)，給游絲(彈簧)補(bǔ)充能量，才會(huì)維持手表的走動(dòng)，如果把這種表放在桌面上靜置幾天，它也是會(huì)停的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C例2.如圖所示，滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿曲面下滑，過O點(diǎn)后滑至右邊曲面B點(diǎn)時(shí)的速度恰好等于0，O點(diǎn)附近光滑，滑塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)不發(fā)生碰撞。若滑塊從B點(diǎn)以某一速度v沿原路徑往回滑，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度也恰好為0。求A、B兩點(diǎn)間的高度差。(假設(shè)滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)與從B點(diǎn)到A點(diǎn)因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能相同) 解析答案點(diǎn)評(píng)(1)能量守恒定律是貫穿整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理的一條主線。(2)要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能量，發(fā)生哪些轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。即時(shí)鞏固1在質(zhì)量為0.5 kg的重物上安裝一極輕的細(xì)棒(設(shè)細(xì)棒足夠長(zhǎng))，如圖所示，用手在靠近重物處握住細(xì)棒，使重物靜止，握細(xì)棒的手不動(dòng)，稍稍減小握力，使手和細(xì)棒間保持一定的摩擦力，讓重物和細(xì)棒保持一定的加速度下落，在起初的1.0 s的時(shí)間里，重物落下了0.50 m。在此過程中手和細(xì)棒之間所產(chǎn)生的熱量是多少？(g取10 m/s2)解析：由hat2a1 m/s2由vat11 m/s1 m/s由能量守恒mghmv2Q熱Q熱0.5100.5 J0.512 J2.25 J。答案：2.25 J1.功與能的區(qū)別(1)功是力在空間上的積累，是過程量。(2)能反映了物體能夠?qū)ν庾龉Φ囊环N本領(lǐng)，與物體所處的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，是狀態(tài)量。2功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的，做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程，而且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)。3幾種常見的力做功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式能的轉(zhuǎn)化合外力做的功動(dòng)能變化重力做的功重力勢(shì)能變化彈簧彈力做的功彈性勢(shì)能變化只有重力、彈簧彈力做功不引起機(jī)械能的變化除重力和彈力之外的力做功機(jī)械能變化一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功內(nèi)能變化典型例題例3.(xx廉江高一檢測(cè))質(zhì)量為4 kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25 m后速度達(dá)到1 m/s，則下列判斷錯(cuò)誤的是(g取10 m/s2)()A人對(duì)物體做的功為12 JB合外力對(duì)物體做的功為2 JC物體克服重力做的功為10 JD人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能解析人對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即W人mghmv212 J，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量，即W合mv22 J，選項(xiàng)B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，即Wmgh10 J，選項(xiàng)C正確。答案D即時(shí)鞏固2下列說法中正確的是()A能就是功，功就是能B做功越多，物體的能量就越大C外力對(duì)物體不做功，這個(gè)物體就沒有能量D能量轉(zhuǎn)化的多少可以用做功來量度解析：選D功和能是兩個(gè)不同的概念，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做功的多少只能說明能量轉(zhuǎn)化的多少，而不能說明能量的多少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；外力做功與否不能說明物體能量的有無，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，選項(xiàng)D正確。1.比熱容公式：Qcmt(c是比熱容，m 是質(zhì)量，t 是溫差)。2水流量：指單位時(shí)間內(nèi)流過某一橫截面積的水的體積。3在確定能量轉(zhuǎn)化的方向時(shí)，可以從消耗什么能，得到什么能進(jìn)行比較來確定。典型例題例4.某一圓筒橫截面積為3102 m2，筒內(nèi)裝水0.6 kg，用水測(cè)量射到地面的太陽能，某一天中午在太陽光直射2 min 后，筒內(nèi)水的溫度升高了1 。已知水的比熱容c4.2103 J/(kg )。求：(1)在陽光直射下，地球表面每平方厘米每分鐘獲得的能量；(2)假設(shè)射到大氣頂層的太陽能只有43% 到達(dá)地面，另外57% 被大氣吸收和反射而未到達(dá)地面，你能由此估算出太陽輻射的功率嗎(日地距離r1.51013 cm)?解析(1)圓筒內(nèi)的水經(jīng)過2 min照射后，增加的內(nèi)能EQcmt解得E2.52103 J每分鐘獲得的能量為1.26103 J/min圓筒橫截面積S3102 m23102 cm2地球上每平方厘米每分鐘獲得的能量為4.2 J/(min cm2)(2)上述能量也相當(dāng)于以太陽為球心，以日地距離r為半徑的球面上每分鐘每平方厘米獲得的能量，設(shè)太陽輻射的功率為P，則43%，其中r1.51013 cm解得P4.61026 W答案(1)4.2 J/(min cm2)(2)4.61026 W即時(shí)鞏固3(xx莒縣高一檢測(cè))一水電站，水流的落差為20 m，水流沖擊水輪發(fā)電機(jī)后，水流的能有20%轉(zhuǎn)化為電能，若發(fā)電機(jī)的功率為200 kW，則每分鐘的水流量是多少？(g取10 m/s2)解析：設(shè)1分鐘水的流量為Q，則在1分鐘內(nèi)水流的質(zhì)量mQ，在1分鐘內(nèi)水流減少的重力勢(shì)能EpmghQgh由題意可知：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P整理得Q，代入數(shù)據(jù)得：Q300 m3。答案：300 m31(xx銀川高一檢測(cè))如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是()A重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小B重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小C重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒解析：選B由于摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤；下滑過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，所以機(jī)械能減小，B正確，A、C錯(cuò)誤。2關(guān)于能源的利用中，下列說法不正確的是()A自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源B一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周圍農(nóng)村的環(huán)境溫度C煤炭和石油產(chǎn)品燃燒會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng)D能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的解析：選A自然界的能量守恒，但能量在利用過程中，可利用的品質(zhì)在逐漸降低，因此，必須節(jié)約能源，A錯(cuò)誤，C、D正確；城市工業(yè)、交通急劇發(fā)展使得城市接收了過多耗散的能量，使城市溫度升高，B正確。3水流從高處落下，對(duì)水輪機(jī)做3108 J的功，對(duì)這句話理解正確的是()A水流在對(duì)水輪機(jī)做功前，具有3108 J的能量B水流在對(duì)水輪機(jī)做功時(shí)，具有3108 J的能量C水流在對(duì)水輪機(jī)做功后，具有3108 J的能量D水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過程中，3108 J的能量轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)的動(dòng)能解析：選D功不是能量，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過程中，水流的能量減少了，減少的能量，一部分轉(zhuǎn)化成水輪機(jī)的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，系統(tǒng)總能量是不變的，D正確。4多選關(guān)于“能量耗散”的下列說法中，正確的是()A能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散B能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫做能量的耗散C能量耗散表明，在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了，而自然界的能量是守恒的D能量耗散表明，各種能量在不轉(zhuǎn)化時(shí)是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時(shí)是不守恒的解析：選AC由“能量耗散”定義知道，能在轉(zhuǎn)化過程中品質(zhì)下降，總量不變，A、C正確；B、D違背了能量守恒定律，B、D錯(cuò)誤。5(xx福建月考)某海灣共占面積1.0107 m2，漲潮時(shí)水深20 m，此時(shí)關(guān)上水壩閘門，可使水位保持20 m不變，退潮時(shí)，壩外水位降至18 m，假如利用此水壩建水力發(fā)電站，且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為10%，每天有兩次漲潮，問該電站一天能發(fā)出多少電能(g10 m/s2)解析：設(shè)h為退潮時(shí)水減少的深度，S為海灣的面積。利用潮汐發(fā)電，就是水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，水能轉(zhuǎn)化為電能的效率是10%，一次漲潮，退潮后水壩內(nèi)水的勢(shì)能增加：W水Ghmgh水Vgh水Shgh水Sgh2則水的勢(shì)能可轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽篧電W水每天2次漲潮，則該電站一天能發(fā)電 W2W電2W水2水Sgh210%1.01031.01071022 J41010 J答案：電站一天能發(fā)出41010J電能?；A(chǔ)練一、選擇題1下列現(xiàn)象屬于能量的耗散的是()A利用水流能發(fā)電產(chǎn)生電能B電能在燈泡中變成光能C電池的化學(xué)能變成電能D火爐把屋子烤暖解析：選D能量耗散主要指其他形式的能量最終轉(zhuǎn)化成環(huán)境的內(nèi)能后，不能再次被收集起來重新利用，D正確。2關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法錯(cuò)誤的是()A舉重運(yùn)動(dòng)員舉起重物，體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B電流通過電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C內(nèi)燃機(jī)做功的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，某過程做了10 J的功，一定有10 J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化解析：選C運(yùn)動(dòng)員舉高重物過程中，消耗了體內(nèi)存儲(chǔ)的化學(xué)能，通過對(duì)重物做功使重物的機(jī)械能增加，A正確；電流通過電阻絲時(shí)，電流做功，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，B正確；內(nèi)燃機(jī)中燃料燃燒膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C錯(cuò)誤；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，D正確。3多選一質(zhì)量為m的物體，在距地面高h(yuǎn)處以g的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是()A物體的重力勢(shì)能減少mghB物體的機(jī)械能減少mghC物體的動(dòng)能增加mghD物體的重力做的功為mgh解析：選BCD物體從高h(yuǎn)處落到地面的過程中，重力做的功為mgh，重力勢(shì)能減少mgh，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；物體的加速度為g，故合外力為mg，合外力做的功為mgh，根據(jù)動(dòng)能定理，物體的動(dòng)能增加mgh，選項(xiàng)C正確；物體的重力勢(shì)能減少mgh，動(dòng)能增加mgh，故機(jī)械能減少了mgh，選項(xiàng)B正確。4將小球豎直上拋，經(jīng)一段時(shí)間落回拋出點(diǎn)，若小球所受的空氣阻力大小不變，對(duì)其上升過程和下降過程損失的機(jī)械能進(jìn)行比較，下列說法中正確的是()A上升過程損失的機(jī)械能大于下降過程損失的機(jī)械能B上升過程損失的機(jī)械能小于下降過程損失的機(jī)械能C上升過程損失的機(jī)械能等于下降過程損失的機(jī)械能D無法比較解析：選C上升過程和下降過程中空氣阻力均做負(fù)功，WfFfh，因此上升損失的機(jī)械能與下降損失的機(jī)械能大小相等，C正確。5一質(zhì)量均勻不可伸長(zhǎng)的繩索，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖所示。今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力，將繩索緩慢拉至D點(diǎn)。在此過程中，繩索AB的重心位置將()A升高 B降低C先降低后升高 D始終不變解析：選A物體的重心不一定在物體上，對(duì)于一些不規(guī)則的物體要確定重心是比較困難的，本題繩索的重心是不容易標(biāo)出的，因此，要確定重心的變化，只有通過別的途徑確定。當(dāng)用力將繩索緩慢地從C點(diǎn)拉到D點(diǎn)，外力在不斷的做功，而繩索的動(dòng)能不增加，因此外力做功必定使繩索的重力勢(shì)能增加，故繩索的重心位置將升高，A正確。二、非選擇題6風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖為某風(fēng)力發(fā)電機(jī)外觀圖，現(xiàn)設(shè)計(jì)的每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40 kW。實(shí)驗(yàn)測(cè)得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是1.29 kg/m3，當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10 m/s。問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)度約為多少時(shí)才能滿足設(shè)計(jì)要求？解析：設(shè)葉片長(zhǎng)度為r，則葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的面積Sr2。取時(shí)間t內(nèi)作用到面積為S的葉片上的空氣流為研究對(duì)象，如圖所示。這部分空氣流的質(zhì)量mVSvt，空氣流的動(dòng)能Ekmv2，電功率Pr2v3，得r 9.94 m。答案：9.94 m提能練一、選擇題1(xx酒泉高一檢測(cè))有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度。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)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞。則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將()A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)降低解析：選A電冰箱的壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，室內(nèi)的溫度將升高，故A正確。2多選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(duì)于這一過程，下列說法正確的是()A子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B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C子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能和內(nèi)能之和D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)能之和解析：選BD由于子彈穿過木塊的過程中，子彈與木塊有相對(duì)位移，由能量守恒定律可得，子彈減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能和子彈與木塊系統(tǒng)增加的內(nèi)能，A、C錯(cuò)誤，B、D正確。3多選質(zhì)量為m1、m2的兩物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉連接著m2的繩子，經(jīng)過一段時(shí)間后，兩物體的速度大小分別為v1和v2，位移分別為x1和x2，如圖所示，則這段時(shí)間內(nèi)此人所做的功的大小等于()AFx2BF(x1x2)C.m2v(mm1)vD.m2v解析：選BC根據(jù)能量守恒可知，人通過做功消耗的化學(xué)能將全部轉(zhuǎn)化為物體m1和m2的動(dòng)能以及人的動(dòng)能，所以人做的功的大小等于F(x1x2)m2v(mm1)v，B、C正確。4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?，F(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()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：選AC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EkFfx1，解得Ff50 N，A正確；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EkFfx2E電，故E電EkFfx2200 J，C正確。二、非選擇題5(xx黃浦區(qū)高一檢測(cè))節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車。有一質(zhì)量m1 000 kg的混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以v190 km/h 勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P50 kW。當(dāng)駕駛員看到前方有80 km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)工作的發(fā)電機(jī)給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L72 m后，速度變?yōu)関272 km/h。此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求(1)轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大?。?2)轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中，獲得的電能E電；(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L。解析：(1)汽車牽引力與輸出功率的關(guān)系PF牽v，將P50 kW，v190 km/h25 m/s，代入得F牽2103 N，當(dāng)轎車勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力大小相等，有F阻2103 N。(2)在減速過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)只有P用于汽車的牽引，根據(jù)動(dòng)能定理有PtF阻Lmvmv，代入數(shù)據(jù)得Pt1.575105 J，電池獲得的電能為E電0.5Pt6.3104 J。(3)根據(jù)題設(shè)，轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為F阻2103 N。此過程中，由能量守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功E電F阻L，代入數(shù)據(jù)得L31.5 m。答案：(1)2103 N(2)6.3104 J(3)31.5 m