《學(xué)習(xí)方略》學(xué)年高中物理魯科版選修33課時(shí)訓(xùn)練·速提升第5章 第2節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒.doc

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D.機(jī)械能減少,內(nèi)能增加3.一木箱靜止于水平面上,現(xiàn)在用一個(gè)80N的水平推力推動(dòng)木箱前進(jìn)10m,木箱受到的摩擦力為60N,則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱的動(dòng)能Ek分別是()A.U=200J,Ek=600J B.U=600J,Ek=200JC.U=600J,Ek=800J D.U=800J,Ek=200J4.如圖所示的容器中,A、B各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下是水,上為空氣, 大氣壓恒定,A、B底部由帶有閥門K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱。開始A中水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸流向B中,最后達(dá)到平衡,在這個(gè)過程中()A.大氣壓力對(duì)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(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加5.(能力挑戰(zhàn)題)如圖所示是一個(gè)半徑R=0.3m的半球狀容器。一小鐵塊由邊緣的A點(diǎn)從靜止開始沿內(nèi)壁下滑,當(dāng)滑到容器底部的B點(diǎn)時(shí),容器內(nèi)壁所受壓力為小鐵塊自重的1.25倍,在它下滑的過程中內(nèi)能增量的80%被鐵塊吸收,那么鐵塊溫度升高多少攝氏度?鐵的比熱容是462J/(kg),g取10m/s2答案解析【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1.【解析】選D。邁爾是第一個(gè)完整提出能量轉(zhuǎn)化與守恒原理的人,而不是焦耳,故A項(xiàng)錯(cuò);能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中是不變的,B項(xiàng)錯(cuò);能量守恒定律在自然科學(xué)各分支中普遍成立,C項(xiàng)錯(cuò);能量守恒定律是自然界內(nèi)存在統(tǒng)一的第一個(gè)有力證據(jù),D項(xiàng)正確;風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)能靠的是大氣壓差,最終來源于太陽能,E項(xiàng)錯(cuò);放在太陽下的一盆水溫度升高不違反能量守恒定律,F項(xiàng)錯(cuò)。2.【解析】選B。第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因是違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,故B項(xiàng)正確。3.【解析】選C、D。利用磁場(chǎng)能可能使磁鐵所具有的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,但由于摩擦力的不可避免性,動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使轉(zhuǎn)動(dòng)停止,故A項(xiàng)錯(cuò);永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律,技術(shù)發(fā)達(dá)以后也造不出來,B項(xiàng)錯(cuò);可利用太陽能的可轉(zhuǎn)化性和電能的可收集性,使太陽能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起飛,故C項(xiàng)正確;不用任何燃料,讓河水在強(qiáng)烈的陽光下暴曬,河水就能升溫,故D項(xiàng)正確。4.【解析】選D。自由擺動(dòng)的秋千,在擺動(dòng)過程中要克服摩擦阻力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒。5.【解析】選D。斜面光滑且不計(jì)空氣阻力時(shí),木塊下滑過程中機(jī)械能守恒,內(nèi)能不變;斜面粗糙,木塊下滑時(shí)要克服摩擦力做功,故木塊的機(jī)械能減小,由能量守恒定律知它的內(nèi)能將增大,D正確。6.【解析】選A。對(duì)木塊由動(dòng)能定理可判斷出選項(xiàng)A正確。子彈減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為木塊、子彈的內(nèi)能和木塊的動(dòng)能,故B、C、D均錯(cuò)誤。7.【解析】選D。當(dāng)繩子突然斷開時(shí),活塞受彈簧的彈力F、活塞的重力G、封閉氣體對(duì)活塞向下的壓力F的共同作用,如圖所示,其合力向上,經(jīng)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止時(shí),活塞處于三力平衡狀態(tài),氣體體積必減小,外力對(duì)氣體做正功,由于絕熱,所做的功全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能,氣體的內(nèi)能增加,而活塞最終的靜止位置比初始位置高,其重力勢(shì)能增加,最終彈力與另外兩個(gè)力的合力平衡,彈簧仍有形變。設(shè)最終彈簧的彈性勢(shì)能為Ep,由能量守恒定律得Ep等于Ep加上活塞增加的重力勢(shì)能和氣體增加的內(nèi)能,所以D選項(xiàng)正確。8.【解題指南】鐵錘擊打過程中能的轉(zhuǎn)換及分配關(guān)系為據(jù)此,即可列式算出t?！窘馕觥胯F錘擊打n=50次共產(chǎn)生熱量：Q=nMv2設(shè)鐵塊的溫度升高t,則Q=cmt得t=0.98答案：0.98【能力提升】1.【解析】選D。此裝置違反了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,所以不可行,D項(xiàng)正確。2.【解析】選B、D。物體沿斜面上滑過程中,有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功,所以物體的機(jī)械能減少。由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知,內(nèi)能應(yīng)增加,能量的總量不變。3.【解析】選B。由于木箱在推動(dòng)中受到滑動(dòng)摩擦力,其與相對(duì)位移的乘積是轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能,即：U=6010J=600J。由能量守恒定律可得：Ek=W總-U=8010J-600J=200J,故B正確。4.【解析】選D。由于水的體積不變,故p0SAhA=p0SBhB,即大氣壓力對(duì)A做的正功與B克服大氣壓力做的功相等,故大氣壓力不做功。但水的重力勢(shì)能減少了,它轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以水的內(nèi)能增加了,故D正確?！咀兪絺溥x】在如圖所示的柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的密閉氣體。光滑活塞C(質(zhì)量為m)與容器用良好的隔熱材料制成。另有質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點(diǎn)自由下落到活塞上,并隨活塞一起到達(dá)最低點(diǎn)B而靜止。在這一過程中,密閉氣體內(nèi)能的改變量U、外界對(duì)密閉氣體所做的功W與物體和活塞的重力勢(shì)能的變化關(guān)系是()A.Mgh+mgh=U+WB.U=W,W=Mgh+mghC.U=W,WMgh+mghD.UW,W=Mgh+mgh【解析】選C。因活塞和容器用良好的隔熱材料制成,容器內(nèi)的密閉氣體與外界無熱交換,Q=0,所以U=W;但由于物體和活塞碰撞時(shí)損失一部分機(jī)械能,因此有WMgh+mgh,故選項(xiàng)C正確。雖然WMgh+mgh,但仍遵守能量守恒定律,只不過減少的機(jī)械能不是全部轉(zhuǎn)化為密閉氣體的內(nèi)能,而是有一部分在碰撞時(shí)轉(zhuǎn)化為活塞和物體的內(nèi)能了,能的總量并未減少。5.【解析】小鐵塊滑到B點(diǎn)時(shí)滿足F-mg=m(v為小鐵塊在B點(diǎn)的速度)F=1.25 mg 從A點(diǎn)滑到B點(diǎn),由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律(mgR-mv2)80%=cmt 聯(lián)立式得t=4.510-3答案：4.510-3【總結(jié)提升】應(yīng)用能量守恒定律分析解決問題的思路方法能量