《能量守恒定律》同步練習(xí)3

1、第三節(jié)能量守恒定律Q就圃篇I_基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.（雙選）下列設(shè)想中，符合能的轉(zhuǎn)化和守恒的有（）A. 利用永磁鐵和軟鐵的作用，做一架機(jī)器永遠(yuǎn)地運(yùn)動(dòng)下去B. 制造一架飛機(jī)，不帶燃料，利用太陽能就能飛行C. 做成一只船，利用水的流動(dòng)，逆水行駛，不用其他力D. 利用核動(dòng)力，駛離太陽系解析：由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成，由此可得B、D正確.答案：BD2 .自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來越小，下列說法正確的是（）A. 機(jī)械能守恒B. 能量正在消失C. 只有動(dòng)能和重力勢能之間相互轉(zhuǎn)化D. 減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒解析：秋千擺動(dòng)的幅度越來越小，說明機(jī)械能有所減少，機(jī)械能減少并不代表能量消 失

2、了，而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，這個(gè)能量就是內(nèi)能，能量仍然是守恒的，故D正確.答案：D3 .第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，這是因?yàn)樗ǎ〢. 不符合機(jī)械能守恒定律B. 違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律C. 做功時(shí)機(jī)械能無法轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D. 找不到合適的材料和合理的設(shè)計(jì)方案解析：第一類永動(dòng)機(jī)是以前人們幻想的一種不需要任何動(dòng)力或燃料卻能不斷對外做功 的機(jī)器.它違背了能量守恒定律，是不可能制成的，B正確.答案：B4 關(guān)于能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的下列說法，錯(cuò)誤的是（）A. 能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，但不能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體B. 能量的形式多種多樣，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化C. 一個(gè)物體能量增加了

3、，必然伴隨著別的物體能量減少D. 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律證明了第一類永動(dòng)機(jī)是不可能存在的解析：根據(jù)能量守恒定律的內(nèi)容可知，A選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，答案選 A.答案：A5. 汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后恰能沿斜坡勻速下滑，在這過程中（）A. 汽車的機(jī)械能守恒B. 汽車的動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化C. 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總能量守恒D. 機(jī)械能和內(nèi)能之間沒有轉(zhuǎn)化解析：汽車沿斜坡勻速下滑，重力勢能減小，動(dòng)能不變，總的機(jī)械能減小不守恒，因 摩擦力做負(fù)功，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A、B、D錯(cuò)誤，根據(jù)能量守恒定律可知答案：C6. （雙選）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，未從木塊中穿出.對于這一過程，下列說法中正確的是

4、（）A. 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B. 子彈減少的動(dòng)量等于木塊增加的動(dòng)量C. 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與增加的內(nèi)能之和D. 子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊的內(nèi)能增量之和解析：子彈擊木塊未穿出，它們之間摩擦生熱，子彈減少的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為子彈 和木塊的內(nèi)能，A、C錯(cuò)誤；A子彈木塊系統(tǒng)合外力為零，動(dòng)量守恒，能量也守恒， 正確.答案：BDC正確.B、D7. （雙選）行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出 明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生A. 物體克服阻力做功B. 物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能

5、量C. 物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D. 物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量解析：這四個(gè)現(xiàn)象中物體運(yùn)動(dòng)過程都受到阻力作用，汽車主要受制動(dòng)阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力.因而物體都克服阻力做功，A項(xiàng)對；四個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過程中，汽車是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn) 化成其他形式的能，總之是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D項(xiàng)對.答案：AD8. 如B圖所示，直立容器內(nèi)部被隔板隔開的 A B兩部分氣體，A勺密度小，B的密度大，加熱 氣體，并使兩部分氣體混合均勻，設(shè)此過程中氣體吸熱為Q,氣體內(nèi)能的增量為 U,則（）A. U= QB. U<QC. U>

6、;Q D .無法比較解析：因A部分氣體密度小，B部分氣體密度大，以整體氣體為研究對象，開始時(shí)，氣體的重心在中線以下，混合均勻后，氣體的重心應(yīng)在中線處，所以有重力做負(fù)功，使氣 體的重力勢能增大， 由能量守恒定律可知，吸收的熱量Q有一部分增加氣體的重力勢能，另一部分增加內(nèi)能故正確答案為 B.答案：B9 一小滑塊放在如下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這過程中拉力F所做的功的大?。ń^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）等于多少？

7、滑塊的重力勢能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢能之和）改變了多少?解析：根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，斜面對滑塊的作用力的功 （因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力做的功），因此AEk = A- B+ C-D;根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系，重力勢能的減少等于重力做的功，因此AEp=- 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AE = A- B- D.10如圖所示，一個(gè)小鐵塊沿半徑為R= 0.2 m的半球內(nèi)壁自上端由靜止下滑，當(dāng)滑至半球底部時(shí)，速度為1 m/s ,設(shè)此過程中損失的機(jī)械能全部變?yōu)閮?nèi)能，并有40%被鐵塊吸收.已知鐵的比熱容c =

8、 0.46 X 10 3 J/（kgC ），重力加速度g取10 m/s 2.求鐵塊滑至半球底部時(shí)升 高的溫度.解析：鐵塊滑到底部產(chǎn)生的內(nèi)能1 2E = mgh-2mv = 1.5m JAE X 40%升高溫度 At= mc = 1.3X 10-3 c . 答案：1.3X 10-3 c物Y拓展篇I能量守恒定律的建立過程從16世紀(jì)到18世紀(jì)，經(jīng)過伽利略、牛頓、惠更斯、萊布尼茨以及伯努利等許多物理學(xué) 家的認(rèn)真研究，使動(dòng)力學(xué)得到了較大的發(fā)展，機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想在這一時(shí)期 已經(jīng)萌發(fā).18世紀(jì)末和19世紀(jì)初，各種自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系相繼被發(fā)現(xiàn)倫福德和戴維的摩 擦生熱實(shí)驗(yàn)否定了熱質(zhì)說，把物體內(nèi)能的變

9、化與機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來.1800年發(fā)明伏打電池之后不久，又發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和其他的一些電磁現(xiàn)象這一時(shí)期，電流的化學(xué) 效應(yīng)也被發(fā)現(xiàn)，并被用來進(jìn)行電鍍在生物學(xué)界，證明了動(dòng)物維持體溫和進(jìn)行機(jī)械活動(dòng)的 能量跟它所攝取的食物的化學(xué)能有關(guān)，自然科學(xué)的這些成就為建立能量守恒定律做了必要 的準(zhǔn)備.能量守恒定律的最后確定，是在19世紀(jì)中葉由邁爾、焦耳和亥姆霍茲等人完成德國醫(yī)生邁爾是從生理學(xué)的角度開始對能量進(jìn)行研究的.1842年，他從“無不生有，有不變無”的哲學(xué)觀念出發(fā)，表達(dá)了能量轉(zhuǎn)化和守恒思想，他分析了25種能量的轉(zhuǎn)化和守恒現(xiàn)象，成為世界上最先闡述能量守恒思想的人.英國物理學(xué)家焦耳從1840年到1878

10、年將近40年的時(shí)間里研究了電流的熱效應(yīng)、壓縮空氣的溫度升高，以及電、化學(xué)和機(jī)械作用之間的聯(lián)系， 做了 400多次實(shí)驗(yàn)，用各種方法測定了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系，為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定 了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)在 1847年，當(dāng)焦耳宣布他的能量觀點(diǎn)的時(shí)候，德國學(xué)者亥姆霍茲在柏 林也宣讀了同樣課題的論文在這篇論文里，他分析了化學(xué)能、機(jī)械能、電磁能、光能等 不同形式的能的轉(zhuǎn)化和守恒，并且把結(jié)果跟永動(dòng)機(jī)不可能制造成功聯(lián)系起來，他認(rèn)為不可 能無中生有地創(chuàng)造一個(gè)永久的推動(dòng)力，機(jī)器只能轉(zhuǎn)化能量，不能創(chuàng)造和消滅能量.亥姆霍茲在論文里對能量守恒定律作了一個(gè)清晰、全面而且概括的論述，使這一定律為人們廣泛接受在 19世紀(jì)中葉，還有一些人也致力于能量守恒的研究，他們從不同的角 度出發(fā)，彼此獨(dú)立地研究，卻幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了這一偉大的定律因此，能量守恒定律的發(fā) 現(xiàn)是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果此時(shí)，能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn).自然界的一切物質(zhì)都具有能量，對應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式，能量也有不同的形式，如機(jī) 械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢能、熱運(yùn)動(dòng)的內(nèi)能、電磁運(yùn)動(dòng)的電磁能、化學(xué)運(yùn)動(dòng)的化學(xué)能等，它們分 別以各種運(yùn)動(dòng)形式、特定的狀態(tài)參量來表示當(dāng)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化或運(yùn)動(dòng)量發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)， 能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)系統(tǒng)傳遞給另一個(gè)系統(tǒng)，而在轉(zhuǎn)化和傳遞中 總能量始終不變恩