能量守恒练习题
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2016年01月01日初中物理组卷11.1能量的守恒定律练习及解析一.选择题(共12小题)1.(2014•岳阳)根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年2.(2014秋•大石桥市期末)有关能量守恒定律,下列说法中不正确的是( )A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减3.(2014秋•伍家岗区期末)根据能量守恒定律,下列说法正确的是( )A.只要科技足够先进,不需要外界能量的永动机是可以制成的B.我们消耗了电能,电能就转化为其它能量了C.能量是守恒的,世界不会有能源危机D.在热传递中能量从低温物体转移到高温物体4.(2014秋•涿州市校级月考)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )A.随着科技的发展,永动机是可能制成的B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生5.(2014秋•浉河区校级月考)“永动机”至今没有创造成功,其原因是( )A.科学技术还不够先进B.机器不能对外输出能量C.违背了能量守恒定律D.机器只能转移能量,不能转化能量6.(2013•中宁县校级模拟)能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,化学能转化为电能的是( )A.用电灯照明 B.光合作用C.用干电池作电源供电 D.天然气的燃烧7.(2015秋•陕西校级月考)下列过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同的是( )A.钻木取火 B.锤打铁丝 C.搓手取暖 D.燃放鞭炮8.(2013•泉州)下列关于能量转化的叙述中,正确的是( )A.电动机将机械能转化为电能 B.发电机将电能转化为机械能C.汽油机将机械能转化为内能 D.干电池将化学能转化为电能9.(2013秋•大石桥市校级期末)下列对能量转化的描述正确的是( )A.蓄电池充电:电能﹣﹣化学能B.发电机工作:电能﹣一机械能C.萤火虫发光:生物质能﹣一光能D.内燃机工作:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能10.(2014春•川汇区校级期中)下列现象中,属于电能转化为化学能的是( )A.电灯发光 B.植物的光合作用C.给蓄电池充电 D.电动机工作11.(2014秋•长春期末)下列现象中,将化学能转化为内能的是( )A.电灯发光 B.水力发电C.用热水袋取暖 D.用酒精灯给水加热12.(2005•赤峰)一辆汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,从能的转化来看,它是( )A.动能不变 B.机械能不变C.动能转化为势能 D.动能转化为内能二.填空题(共6小题)13.(2015秋•永德县校级期中)大量事实表明能量既不会凭空 ,也不会凭空产生,它只会从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能最守恒定律.能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一.大到天体、小到原子核.无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.14.(2014•邵阳)如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机 (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去.15.(2013秋•沁阳市校级月考)冰块沿地面滑动,往往会逐渐融化,在这一过程中是 能转化为 能,但能量的总量 .16.(2011•广陵区校级二模)如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 能,散失到空气中,但能量的总量 ;(填“增加、减少或不变“)17.(2014春•樊城区校级月考)指出下列现象中能量的转化和转移情况.(1)植物光合作用: 能转化为 能.(2)燃料燃烧: 能转化为 能.18.(2014秋•双江县期中)在一定条例下,各种形式的能都可以相互转化,指出下列例中能量如何转化.(1)木柴燃烧发热: (2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动: (3)给太阳能电池充电: .三.解答题(共4小题)19.(2013秋•靖江市校级月考)如图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动.请回答:(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: ;(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低.产生此现象的原因是: .(3)小球从A点摆到O'的过程跟滚摆从 到 的过程能量转化一致.(填“上”或“下”)(4)b图中的滚摆上升时正在由 能向 能转化.20.(2013秋•无锡期中)填写能量名称:(1)流动的河水具有 ;(2)静止在高山的大石具有 ;(3)狂风、海啸、大浪具有较大的 ;(4)压弯的跳板、拉开的弓具有 ;(5)压缩引火是利用 能转化为 能;(6)热机是利用 能转化为 能.21.(2013秋•秦安县校级期中)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.请问:(1)太阳能热水器在工作时其能量如何转化?(2)若该热水器的水箱内装有160kg水,经阳光照射后,水温由20℃升高到70℃,水吸收的热量是多少焦?[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)].22.图甲是小明从家到学校的一条水平公路,爱动脑筋的他做了这样的设想:要是从家到学校的路上挖成一个“V”字形,如图乙所示,那么只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用蹬脚踏板,等车停下来就可以到达学校了.请你根据所学的物理知识解释:(1)在他设想的过程中机械能如何转化?(2)他的设想在现实中为什么不能实现?请写出一条让这个设想实现的方法.2016年01月01日初中物理组卷11.1能量的守恒定律练习及解析参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.(2014•岳阳)根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年【考点】能量守恒定律.【专题】功和能综合题.【分析】能量既不会创生,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的.【解答】解:A、子弹射穿木板的情景,子弹高速运动,说明子弹具有动能,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故A错误;B、在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故B错误;C、两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,由于具有动能,会继续冲上右斜面,故C正确;D、机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能,几天就会消耗完毕,不会默默地走了几十年,故D错误.故选C.【点评】熟知能量守恒定律,并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键.2.(2014秋•大石桥市期末)有关能量守恒定律,下列说法中不正确的是( )A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B.能量守恒定律只适用于能量转化过程C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量总和永远不会增减【考点】能量守恒定律.【专题】分子热运动、内能;机械能及其转化.【分析】能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.【解答】解:A、能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化,故错误;B、能量守恒定律既适用能量转化过程,又适用于能量的转移过程,故错误;C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程,所以它也是符合能量守恒定律的,故错误;D、据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变,故正确;故选ABC.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.3.(2014秋•伍家岗区期末)根据能量守恒定律,下列说法正确的是( )A.只要科技足够先进,不需要外界能量的永动机是可以制成的B.我们消耗了电能,电能就转化为其它能量了C.能量是守恒的,世界不会有能源危机D.在热传递中能量从低温物体转移到高温物体【考点】能量守恒定律.【专题】功、功率、机械效率.【分析】(1)永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的;(2)电能可以转化为其他形式能;(3)能量可以相互转化或转移,但转化后的能源不一定能被利用;(4)在热传递中能量从高温物体转移到低温物体.【解答】解:A.永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.故A错误.B.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,电能转化为其他形式的能量也是如此,不会消失,故B正确.C.能量在使用中发生转化和转移,总量是不会变化的,但能源不是取之不尽用之不竭,也会发生危机,故C错误;D.热传递过程中能量从高温物体转移到低温物体,故D错误.故选B.【点评】该题考查能量的转化与守恒属于简单的题目,依据能量的转化与守恒的内容,可直接对各选项进行判定.4.(2014秋•涿州市校级月考)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是( )A.随着科技的发展,永动机是可能制成的B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件的产生【考点】能量守恒定律.【专题】机械能及其转化.【分析】永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,根据这一点可以做出判定.【解答】解:A.永动机违背了热力学第二定律,是不可能制成的.故A错误.B.能量在转化的过程中,即不能凭空产生,也不能凭空消失,光能转化为其他形式的能量也是如此,不会消失,故B错误.C.既要马儿跑,就要为马儿补充能量,故C正确.D.“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式,能量是不能凭空产生,故D错误.故选:C【点评】该题考查能量的转化与守恒和热力学第二定律,属于简单的题目,依据热力学第二定律和能量的转化与守恒的内容,可直接对各选项进行判定.5.(2014秋•浉河区校级月考)“永动机”至今没有创造成功,其原因是( )A.科学技术还不够先进B.机器不能对外输出能量C.违背了能量守恒定律D.机器只能转移能量,不能转化能量【考点】能量守恒定律.【专题】机械能及其转化.【分析】第一类永动机:不消耗能量而能永远对外做功的机器,可以无中生有产生出能量.这种永动机违背了热力学第一定律﹣﹣能量守恒定律,但可以无视第二定律,因为有个未知的能量源不停地产生能量差.第二类永动机:在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器,它违反了热力学第二定律,可以将系统内渐趋平衡的能量差,重新拉开.如果拉开前和拉开后的总能量是一致的,那就没有违背热力学第一定律,但相对的,这样的永动机违背了第二定律,故称为“第二类永动机”.【解答】解:第一类永动机制不成,是因为它违反能量守恒定律.故选C.【点评】本题比较简单,考查了永动机不可能制成的原因,特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律.6.(2013•中宁县校级模拟)能量守恒是自然界的基本规律之一,下列能量转化过程中,化学能转化为电能的是( )A.用电灯照明 B.光合作用C.用干电池作电源供电 D.天然气的燃烧【考点】能量守恒定律.【专题】能源的利用与发展.【分析】化学变化中一定伴随能量的变化,化学能转换为电能发生的变化应该是由化学反应产生的能量转换为电能.【解答】解:A、电灯照明是电能转换为光能;B、光合作用是太阳能转化为化学能;C、用干电池作电源是化学能转换为电能;D、天然气的燃烧是化学能转化为热能.故选C.【点评】此题涉及到能量的转化问题,是对常见的能量转化的判断分析.7.(2015秋•陕西校级月考)下列过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同的是( )A.钻木取火 B.锤打铁丝 C.搓手取暖 D.燃放鞭炮【考点】内燃机的四个冲程.【专题】比热容、热机、热值.【分析】内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程.其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能.【解答】解:做功冲程是将内能转化为机械能;A、钻木取火是对物体做功,内能增大,将机械能转化为内能;不符合题意;B、锤打铁丝是将机械能转化为内能的过程;不符合题意;C、搓手取暖是克服摩擦做功,将机械能转化为内能;不符合题意;D、燃放鞭炮是先将化学能转化为内能,又将内能转化为了机械能;符合题意.故选D.【点评】此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况以及能量转化问题,属于常见题型.8.(2013•泉州)下列关于能量转化的叙述中,正确的是( )A.电动机将机械能转化为电能 B.发电机将电能转化为机械能C.汽油机将机械能转化为内能 D.干电池将化学能转化为电能【考点】能量转化的现象.【专题】应用题.【分析】在电动机、发电机、内燃机、干电池中都会发生能量的转化,明确它们的原理,才能正确判断对其能量转化的描述是否符合实际.【解答】解:A、电动机是将电能转化为机械能的装置,故说法错误;B、发电机是将机械能转化为电能的装置,故说法错误;C、汽油机是将内能转化为机械能的装置,故说法错误;D、干电池工作时,内部发生化学变化,释放出电能,故说法正确.故选D.【点评】掌握不同装置的能量转化应从其原理入手进行理解,切忌不要死记硬背.9.(2013秋•大石桥市校级期末)下列对能量转化的描述正确的是( )A.蓄电池充电:电能﹣﹣化学能B.发电机工作:电能﹣一机械能C.萤火虫发光:生物质能﹣一光能D.内燃机工作:化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能【考点】能量的相互转化.【专题】机械能及其转化.【分析】判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量.【解答】解:A、给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A正确;B、发电机工作:机械能一电能,故B不正确;C、萤火虫发光:生物质能一光能,故C正确;D、内燃机工作时,燃料的化学能转化为内能,内能转化为机械能,故D正确.故选ACD.【点评】本题通过四个实例考查了能量的转化,在做这类题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量.能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳.10.(2014春•川汇区校级期中)下列现象中,属于电能转化为化学能的是( )A.电灯发光 B.植物的光合作用C.给蓄电池充电 D.电动机工作【考点】能量的相互转化.【专题】应用题;其他综合题.【分析】此题涉及物质的变化问题的判断,正确判断四个选项的物质变化,判断依据:有没有其他物质生成、以及能量的放出或吸收.【解答】解:A、电灯发光属于电能转化为光能和内能,故A不符合题意;B、植物的光合作用属于光能转化为化学能,故B不符合题意;C、给蓄电池充电属于电能转化为化学能,故C符合题意;D、电动机工作属于电能转化为机械能,故D不符合题意.故选C.【点评】本题考查能量转化的有关问题,解题时一定要认真分析,相对比较简单.11.(2014秋•长春期末)下列现象中,将化学能转化为内能的是( )A.电灯发光 B.水力发电C.用热水袋取暖 D.用酒精灯给水加热【考点】能量的相互转化.【专题】功和能综合题.【分析】明确选项所描述的现象中所消耗的能量与最终获得的能量,即可做出判断.【解答】解:A、电灯发光的过程中,将电能转化为光能与内能,故A 不合题意;B、水力发电,将水中的机械能转化为电能,故B不合题意;C、用热水袋取暖是热传递的过程,不存在能量的转化,故C不合题意;D、用酒精灯给水加热,消耗了酒精的化学能,最终转化为水的内能,故D符合题意.故选D.【点评】解答此类问题的关键是通过分析实例得出消耗的和获得的能量是什么,消耗的转化为获得的.12.(2005•赤峰)一辆汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,从能的转化来看,它是( )A.动能不变 B.机械能不变C.动能转化为势能 D.动能转化为内能【考点】能量转化的现象.【分析】汽车在关闭发动机后继续在水平地面上向前运动,是由于汽车有动能,动能用来克服摩擦做功.从能的转化来看,它是动能转化为内能.【解答】解:A、动能不变,汽车会受到地面的摩擦,速度变小,动能变小,故不符合题意;B、机械能不变,汽车克服摩擦做功,机械能变小,故不符合题意;C、动能转化为势能,汽车的相对高度没有发生改变,没有转化为势能,故不符合题意;D、动能转化为内能,动能用来克服摩擦做功,符合题意;故选D.【点评】考查了能量转化的知识点,要熟练掌握能量的相互转化.二.填空题(共6小题)13.(2015秋•永德县校级期中)大量事实表明能量既不会凭空 消失 ,也不会凭空产生,它只会从一种形式 转化 为其他形式,或者从一个物体 转移 到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能最守恒定律.能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一.大到天体、小到原子核.无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.【考点】能量守恒定律.【专题】应用题;定性思想;功和能综合题.【分析】了解能量守恒定律的内容,知道能量守恒定律是自然界最普遍,最重要的其本定律之一可顺利解答.【解答】解:由能量守恒定律的内容可知,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律.故答案为:消失;转化;转移.【点评】本题主要考查了对能量守恒定律的认识,属基础知识的考查,解答时注意用词的准确性.14.(2014•邵阳)如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机 不能够 (选填“能够”或“不能够”)永远工作下去.【考点】能量守恒定律.【专题】能源的利用与发展.【分析】在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成为无用的能量,所以抽水机的机械能会逐渐减小.【解答】解:他设想的机械装置不可能实现,因为抽水机在此过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,所以机械能总量不守恒,他设想的机械装置不能实现.故答案为:不能够.【点评】解答本题需要清楚,机械能和电能之间的转化并不是100%的转化,在转化的过程中总是会有部分能量的损失.15.(2013秋•沁阳市校级月考)冰块沿地面滑动,往往会逐渐融化,在这一过程中是 机械 能转化为 内 能,但能量的总量 不变 .【考点】能量守恒定律.【专题】应用题;能源的利用与发展.【分析】能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.【解答】解:冰块沿地面滑动,由于摩擦力的作用,一部分机械能转化为内能,而使得冰会融化,在该过程中,能量的总量是不变的.故答案为:机械;内;不变.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.16.(2011•广陵区校级二模)如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 内 能,散失到空气中,但能量的总量 不变 ;(填“增加、减少或不变“)【考点】能量守恒定律.【专题】应用题.【分析】(1)能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.(2)由于空气阻力的作用,滚摆在运动过程中,不计动能和重力势能可以发生相互转化,且还有一部分机械能转化为内能.【解答】解:当滚摆在滚动时,由于滚摆克服空气阻力做功,使得一部分机械能转化为内能,所以滚摆每次上升的高度都会小于原来的高度,据能量的转化和守恒定律可知,在该过程中,能的总量是保持不变的.故答案为:内;不变.【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键.17.(2014春•樊城区校级月考)指出下列现象中能量的转化和转移情况.(1)植物光合作用: 光 能转化为 化学 能.(2)燃料燃烧: 化学 能转化为 内 能.【考点】能量的相互转化.【专题】功和能综合题.【分析】(1)光合作用则是把接收到的光能转化为化学能贮存起来;(2)燃料燃烧时内能增加,是化学能转化过来的.【解答】解:(1)植物可以通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存起来;(2)燃料的燃烧是一种化学变化,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能.故答案为:(1)光;化学;(2)化学;内.【点评】本题考查太阳能向其他能量的转化过程,以及燃料的燃烧和能量的转化的知识点,相对比较简单,属于基础题.18.(2014秋•双江县期中)在一定条例下,各种形式的能都可以相互转化,指出下列例中能量如何转化.(1)木柴燃烧发热: 化学能转化为内能 (2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动: 内能转化为机械能 (3)给太阳能电池充电: 太阳能转化为电能 .【考点】能量的相互转化.【专题】能源的利用与发展.【分析】燃料燃烧时,将化学能转化为内能;当水沸腾时,热的水蒸气会推动壶盖跳动,将内能转化为机械能;太阳能电池板充电将太阳能转化为电能.【解答】解:(1)木柴燃烧发热,将化学能转化为内能;(2)壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;(3)给太阳能电池充电,将太阳能转化为电能.故答案为:(1)化学能转化为内能;(2)内能转化为机械能;(3)太阳能转化为电能.【点评】能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳.三.解答题(共4小题)19.(2013秋•靖江市校级月考)如图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动.请回答:(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: 动能和势能可以相互转化 ;(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低.产生此现象的原因是: 存在摩擦阻力,机械能减小 .(3)小球从A点摆到O'的过程跟滚摆从 上 到 下 的过程能量转化一致.(填“上”或“下”)(4)b图中的滚摆上升时正在由 动 能向 重力势 能转化.。
热力学定律与能量守恒过关练习题(附答案)1.关于物体内能的变化,以下说法中正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变解析:选 C.做功和热传递可以改变物体的内能,当做功和热传递同时发生时,物体的内能可能不变,比如物体吸热的同时又对外做功,且吸收的热量与对外做的功在数值上相等,此时物体的内能不发生变化.2.一木箱静止于水平面上,现在用一个80N的水平推力推动木箱前进10m,木箱受到的摩擦力为60N,则转化为木箱与地面系统的内能U 和转化为木箱的动能Ek,分别是()A.U=200J,Ek=600JB.U=600J,Ek=200JC.U=600J,Ek=800JD.U=800J,Ek=200J解析:选 B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力,其与相对位移的乘积为物体的内能即:U=60×10J=600J.由能量守恒定律可得:Ek=W总-U=80×10J-600J=200J,故B正确.3.(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图4-1-5所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体()图4-1-5A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小解析:选A.气体膨胀,气体对外做正功,又因气体与外界无热交换,由热力学第一定律可知气体内能减小,因忽略气体分子间相互作用,没有分子势能,所以分子的平均动能减小,选项A正确.4.如图4-1-6所示,一导热汽缸放在水平面上,其内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮组与一重物连接,并保持平衡,已知汽缸高度为h,开始活塞在汽缸中央,初始温度为t摄氏度,活塞面积为S,大气压强为p0.物体重力为G,活塞质量及一切摩擦不计,缓慢升高环境温度,使活塞上升Δx,封闭气体吸收了Q的热量.(汽缸始终未离开地面)求:图4-1-6(1)环境温度升高了多少度?(2)气体的内能如何变化?变化了多少?解析:(1)活塞缓慢移动,任意状态都处于平衡状态,故气体做等压变化,由盖—吕萨克定律可知:VT=ΔVΔT得ΔT=2Δxh(273+t)(2)设汽缸内压强为p,由平衡条件得:pS=p0S-G封闭气体对外做功W=pSΔx=(p0S-G)Δx由热力学第一定律得:ΔU=Q+(-W)=Q-(p0S-G)Δx.答案:见解析一、选择题1.关于物体的内能及其变化,以下说法正确的是()A.物体的温度改变时,其内能必定改变B.物体对外做功,其内能不一定改变,向物体传递热量,其内能也不一定改变C.物体对外做功,其内能必定改变.物体向外传出一定热量其内能必定改变D.若物体与外界不发生热交换,则物体的内能必定不改变解析:选B.温度变化物体的分子动能变化,但内能可能不变,A错;改变内能有两种方式:做功和热传递,由热力学第一定律可知B正确,C、D错.2.下列关于做功和热传递的说法中正确的是()A.做功和热传递的实质是相同的B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法D.做功和热传递是不可能同时发生的解析:选 B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但本质不同,做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量,热传递是内能的转移,且做功和热传递可以同时进行,故B选项正确.3.“第一类永动机”是不可能制成的,这是因为它()A.不符合热力学第一定律B.做功产生的热量太少C.由于有摩擦、热损失等因素的存在D.找不到合适的材料和合理的设计方案解析:选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功,故违背了能量的转化与守恒.4.(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面.在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体()A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减小D.内能增加解析:选A.本题考查了热力学定律.由于车胎内温度保持不变,故分子的平均动能不变,内能不变.放水过程中体积增大对外做功,由热力学第一定律可知,胎内气体吸热.A选项正确.5.一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则下列个式中正确的是()A.W=8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=4×104JB.W=8×104J,ΔU=-1.2×105J,Q=-2×105JC.W=-8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=2×104JD.W=-8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=-4×104J解析:选B.由符号法则可知,外界对气体做功W取正,气体内能减少,ΔU为负值,代入热力学第一定律表达式得Q=-2×105J.故选B.6.(2010年高考广东理综卷)图4-1-7是密闭的汽缸,外力推动活塞P 压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的()图4-1-7A.温度升高,内能增加600JB.温度升高,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J解析:选A.对一定质量的气体,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,ΔU=800J+(-200J)=600J,ΔU为正表示内能增加了600J,对气体来说,分子间距较大,分子势能为零,内能等于所有分子动能的和,内能增加,气体分子的平均动能增加,温度升高,选项A正确.7.(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B.若气体的内能不变,其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大解析:选ADE.A选项,p、V不变,则T不变,气体的内能不变,故选项A正确.B选项,内能不变,温度不变,p、V可能变,选项B错误.C 选项,气体温度升高,压强不一定增大,故选项C错误.D选项,气体温度每升高1K吸收的热量与气体对外做功多少有关,即与经历的过程有关,故选项D正确.E选项,温度升高,理想气体的内能一定增大,故选项E正确.二、非选择题8.风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上,设空气密度为ρ,风的动能有50%转化为风车的动能,风车带动水车将水提高h的高度,效率为80%,则单位时间最多可提升的水的质量m=________.解析:设在t时间内吹在风车上的空气的质量为m=14πd2•vt•ρ,风的动能Ek=12mv2=18πd2v3tρ.根据题意:18πd3v2tρ×50%×80%=mgh.则mt=πd2ρv320gh.答案:πd2ρv320gh9.一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280J,并对外做功120J,试问:(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做多少功?解析:(1)由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J.(2)由于气体的内能仅与状态有关,所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化,则从2状态到1状态的内能应减少160J.即ΔU′=-160J,又Q′=-240J,根据热力学第一定律得:ΔU′=W′+Q′∴W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J即外界对气体做功80J.答案:(1)增加了160J(2)外界对气体做功80J10.(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0=185m,正常水位为h=175m,水库容积V=3.93×1010m3,装机容量(发电机的总功率)P =1.768×107kW,发电量W=8.4×1010kW•h.假设发电机效率为η=80%,试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q,并写出每个物理量应选用的单位.(不进行具体计算,用字母表示)解析:设在时间Δt内,有ΔV的水通过水利枢纽,则:Q=ΔVΔt,ΔV =QΔt减少的重力势能ΔEp=mgh=ΔVρgh=QΔtρgh发电机的功率:P=ΔEpηΔt=QΔtρghηΔt=Qρghη流量为Q=Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)答案:见解析。
能量守恒定律的应用练习题1. 问题描述:一辆质量为m的汽车以速度v1行驶在平坦的道路上,突然遇到一段上坡路段,汽车沿坡道行驶到高度h时速度变为v2。
忽略摩擦和空气阻力等阻力,求汽车在坡道上的平均力。
解答:根据能量守恒定律,汽车在平坦道路上的总机械能等于汽车在坡道上的总机械能,即1/2 * m * v1^2 = mgh + 1/2 * m * v2^2其中,g表示重力加速度,h表示上坡路段的高度。
化简上式可以得到:v1^2 = 2gh + v2^2可以看出,汽车在平坦道路上的速度v1与汽车经过上坡路段后的速度v2、高度h和重力加速度g都有关系。
2. 问题描述:在一个自由下落的物体系统中,有两个物体A和B,物体A的质量为m1,在高度h1处释放,物体B的质量为m2,在高度h2处释放。
物体A和B是否会在某一时刻相撞?如果会相撞,在何处相撞?解答:由于物体A和B均处于自由下落状态,所以它们在任意时刻的速度可以表示为:v1 = sqrt(2gh1)v2 = sqrt(2gh2)其中,g表示重力加速度。
两个物体相撞的条件是它们的坐标相等,即:h1 + v1t - 1/2gt^2 = h2 + v2t - 1/2gt^2化简可得:h1 + v1t = h2 + v2t代入v1和v2的表达式,得:h1 + sqrt(2gh1) * t = h2 + sqrt(2gh2) * t解这个方程可以得到t的值,然后再代入其中一个速度表达式,可以求出相撞时的高度。
3. 问题描述:有一个质量为m的小物块A静止放在水平面上,另一个质量为M 的物块B以速度v斜向上撞击A。
撞击后,B的速度变为v',A和B 分离开的速度为v_A和v_B。
求A和B分离开的速度和方向。
解答:根据能量守恒定律:1/2 * m * v^2 + 1/2 * M * v^2 = 1/2 * m * v_A^2 + 1/2 * M * v_B^2化简得:v^2 = v_A^2 + v_B^2然后根据动量守恒定律:m * v = m * v_A + M * v_B利用以上两个方程可以解得A和B分离开的速度v_A和v_B。
能量的守恒与转化练习题1. 问题描述:一辆质量为500kg的小汽车以10m/s的速度行驶,经过一段坡道后速度降为5m/s。
如果摩擦力对车的非弹性损失的能量为1000J,求车在坡道上所受到的阻力大小。
解答:首先,根据题目中给出的信息可知,小汽车在坡道上的速度从10m/s减小到5m/s,由于没有其他作用力的影响,我们可以得出以下结论:车的减速是由阻力提供的。
又由于阻力是非弹性能量损失的形式,所以阻力大小为1000J。
因此,小汽车在坡道上所受到的阻力大小为1000J。
2. 问题描述:一个质量为2kg的物体从高度为10m的地方落下,在下落过程中受到空气阻力,最终以2m/s的速度触地。
求空气阻力对该物体的非弹性损失的能量。
解答:首先,根据题目中给出的信息可知,物体从高度为10m的地方落下,最终以2m/s的速度触地,并且受到空气阻力的影响。
我们可以通过能量守恒定律来求解空气阻力对物体的非弹性损失的能量。
设物体在高度为10m时的势能为E1,速度为v1;触地时的动能为E2,速度为v2。
根据能量守恒定律,我们可以得到以下关系式:E1 + E2 = 0 (1)E1 = mgh = 2kg × 9.8m/s² × 10m = 196J (2)E2 = 1/2mv2² = 1/2 ×2kg × (2m/s)² = 4J (3)将(2)和(3)代入(1)中,我们可以得到:196J + 4J = 0空气阻力对该物体的非弹性损失的能量为-200J(负号表示损失)。
3. 问题描述:一个电力公司为了节约能源,对某一段公路上的路灯进行改造,将传统的白炽灯替换为能耗更低的LED灯。
假设传统白炽灯的功率为60W,而LED灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯,求每小时能够节约的能量。
解答:根据题目中给出的信息可知,传统白炽灯的功率为60W,而LED 灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯。
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案1. 在一个高处为10m的楼顶上有质量为2kg的物体A和质量为4kg的物体B。
物体A水平地以5m/s的速度被推出楼顶,物体B静止不动。
物体A与物体B发生完全弹性碰撞后,两者分别以多大的速度运动?假设重力加速度为10m/s²。
解析:根据能量守恒定律,弹性碰撞过程中动能守恒,即物体A在运动过程中的动能完全转移到物体B上。
根据公式KE = 0.5mv²,我们可以用以下公式计算物体A和物体B的速度:物体A的初始动能 = 物体B的动能 + 物体A的末速度²0.5 * 2 * (5)² = 0.5 * 4 * v² + 0.5 * 2 * v²解方程可得:50 = 2v² + 2v²50 = 4v²v² = 12.5v ≈ 3.54 m/s所以,物体A和物体B分别以3.54 m/s的速度运动。
2. 一个物体质量为0.5kg,初始速度为10m/s,经过一段时间后,物体的速度变为5m/s。
在这段时间内,物体所受到的净力是多少?根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 0.5 * (5² - 10²)= -37.5 J根据牛顿第二定律,力等于物体质量乘以加速度,即:净力 = m * a= 0.5 * (5 - 10)/t (由于物体速度减小,加速度为负值)解方程可得:净力 = -2.5/t因此,在这段时间内物体所受到的净力为-2.5/t 牛顿。
3. 一个质量为2kg的物体从高处落下,下落过程中逐渐失去了5m/s 的速度。
这段过程中物体所受到的净力是多少?解析:对于自由落体运动,物体所受到的净力等于重力,即 F = m * g。
根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 2 * (0² - (-5)²)因为物体逐渐失去了5m/s的速度,所以功为负值。
三大守恒练习题守恒定律是物理学中的重要概念,它描述了在封闭系统中某些物理量的守恒特性。
常见的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这些守恒定律在解决物理问题时起着至关重要的作用。
为了更好地理解和应用守恒定律,下面将针对每个定律提出三道练习题。
一、能量守恒练习题1. 一个弹簧恢复力常数为k的弹簧,一端固定在墙上,另一端系有质量为m的物体。
初始时刻,物体与弹簧静止。
当把物体沿着弹簧的方向拉开距离l并释放时,求物体在压缩到弹簧原长时的速度。
解析:根据能量守恒定律,系统的机械能在运动过程中保持不变。
在初始时刻,物体的机械能只有重力势能;在物体压缩到弹簧原长时,机械能只有弹性势能。
因此,有重力势能转化为弹性势能,即mgL = (1/2)kL^2,解得物体在压缩到弹簧原长时的速度为v = √(2gL)。
2. 一个质量为m的物体从高度为h处自由下落,下落过程中与地面发生完全弹性碰撞,反弹后的高度为h'。
求弹性碰撞过程中物体与地面的动量变化。
解析:根据动量守恒定律,碰撞过程中系统的动量保持不变。
在自由下落阶段,物体的动量为mv,碰撞后竖直方向上的速度反向,动量为-mv。
因此,第一阶段动量变化量为Δp1 = -mv,第二阶段动量变化量为Δp2 = -(-mv) = mv。
整个弹性碰撞过程中,物体与地面的动量变化为Δp = Δp1 + Δp2 = 0。
3. 一个质量为m的火箭,以速度v0燃烧燃料喷出。
喷出速度为v,燃料的质量为m',燃烧时间为Δt。
求火箭燃烧过程中的平均推力。
解析:根据牛顿第二定律和动量守恒定律,火箭燃烧过程中的平均推力可以表示为火箭的质量变化率与喷出速度之积的相反数,即F = -Δ(mv)/Δt = v dm/Δt。
由质量守恒定律可知,燃烧过程中的质量变化率为dm/Δt = -m'/Δt。
因此,火箭燃烧过程中的平均推力为F = -v(m'/Δt)。
二、动量守恒练习题1. 一个质量为m1的小球在静止的水平面上,与一个质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2'。
能量守恒定律练习题
1. 弹性碰撞问题
问题描述:一个质量为m1的物体1以初始速度v1撞击一个质量为m2的物体2,物体1的速度变为v1',物体2的速度变为v2'。
根据能量守恒定律,推导出物体1和物体2的速度变化公式。
2. 加速下滑问题
问题描述:一个滑块从高度为h处滑下直纯滑道,滑到底部速度为v。
根据能量守恒定律,计算滑块从高度h滑至底部的时间。
3. 弹簧的压缩问题
问题描述:一个质量为m的物体以速度v撞向一根劲度系数为k的弹簧,最大压缩距离为x。
根据能量守恒定律,计算物体在弹簧上的最大压缩距离。
4. 灯泡的照明问题
问题描述:一个电流为I的灯泡连接在电压为V的电源上,假设电能转化为光能的效率为η。
根据能量守恒定律,计算灯泡的功率P。
5. 动能定理问题
问题描述:一个质量为m的物体以速度v运动到速度v',根据能量守恒定律,推导出物体受到的合外力F。
注意: 以上练题需要根据能量守恒定律进行计算,具体步骤和公式推导可参考相应物理学教材或参考资料。
为确保准确性,请勿引用无法确认的内容。
能量守恒练习题能量守恒是物理学中的一个重要概念,它描述了能量在系统中的转化和守恒的原理。
通过练习题的形式,我们可以更好地理解和应用能量守恒定律,下面就让我们一起来看几个有趣的能量守恒练习题。
练习题一:小球的自由落体假设有一个质量为m的小球从高度为h处自由落体,求小球落地时的动能和势能。
解答:小球自由落体时,只受到重力的作用,没有其他外力。
根据能量守恒定律,小球在任意位置的总能量保持不变。
在高度为h处,小球的总能量等于其势能和动能之和。
由于小球在这个位置没有速度,所以动能为零。
因此,小球的总能量等于其势能,即mgh。
当小球落地时,高度为零,根据能量守恒定律,总能量仍然保持不变。
因此,小球落地时的总能量仍然等于mgh,但此时势能为零,动能等于总能量,即动能为mgh。
练习题二:弹簧振子的能量转化考虑一个质量为m的物体通过弹簧与一个固定支点相连,假设物体在弹簧的自然长度处静止。
当物体受到一个外力将其拉伸或压缩时,弹簧会产生弹力,使物体发生振动。
求物体振动过程中的动能和弹性势能。
解答:在物体振动过程中,弹簧对物体的弹力与物体的位移成正比,方向相反。
根据能量守恒定律,物体在任意位置的总能量保持不变。
当物体位于最大位移处,速度为零,动能为零。
此时,物体的总能量等于弹性势能,即1/2kx^2,其中k为弹簧的弹性系数,x为物体的位移。
当物体位于平衡位置时,位移为零,弹力也为零。
此时,物体的总能量等于动能,即1/2mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
练习题三:滑块的动能和势能转化考虑一个质量为m的滑块在光滑的水平面上运动,与一个弹簧相连。
滑块初始时位于弹簧的自然长度处,速度为零。
当滑块受到一个外力将其压缩或拉伸弹簧时,弹簧产生弹力,使滑块发生运动。
求滑块在运动过程中的动能和弹性势能。
解答:在滑块运动过程中,只有弹簧对滑块的弹力做功,其他外力对滑块不做功。
根据能量守恒定律,滑块在任意位置的总能量保持不变。
当滑块位于最大位移处,速度为零,动能为零。
(完整版)能量守恒定律练习题40道⼀、选择题1、关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是()A.任何制造永动机的设想,⽆论它看上去多么巧妙,都是⼀种徒劳B.空调机既能致热,⼜能致冷,说明热传递不存在⽅向性C.由于⾃然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞⼈忧天D.⼀个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒2、下列过程中,哪个是电能转化为机械能A.太阳能电池充电B.电灯照明C.电风扇⼯作D.风⼒发电3、温度恒定的⽔池中,有⼀⽓泡缓缓上升,在此过程中,⽓泡的体积会逐渐增⼤,若不考虑⽓泡内⽓体分⼦间的相互作⽤⼒,则下列说法中不正确的是A.⽓泡内的⽓体对外做功B.⽓泡内的⽓体内能不变C.⽓泡内的⽓体与外界没有热交换D.⽓泡内⽓体分⼦的平均动能保持不变4、⼀个系统内能减少,下列⽅式中哪个是不可能的A.系统不对外界做功,只有热传递B.系统对外界做正功,不发⽣热传递C.外界对系统做正功,系统向外界放热D.外界对系统作正功,并且系统吸热5、下列说法正确的是A.⽓体压强越⼤,⽓体分⼦的平均动能就越⼤B.在绝热过程中,外界对⽓体做功,⽓体的内能减少C.温度升⾼,物体内每个分⼦的热运动速率都增⼤D.⾃然界中涉及热现象的宏观过程都具有⽅向性6、⼀定量的⽓体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相⽐,A.⽓体内能⼀定增加B.⽓体内能⼀定减⼩C.⽓体内能⼀定不变D.⽓体内能是增是减不能确定7、有关⽓体压强,下列说法正确的是A.⽓体分⼦的平均速率增⼤,则⽓体的压强⼀定增⼤B.⽓体的分⼦密度增⼤,则⽓体的压强⼀定增⼤C.⽓体分⼦的平均动能增⼤,则⽓体的压强⼀定增⼤D.⽓体分⼦的平均动能增⼤,⽓体的压强有可能减⼩8、如图所⽰,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满⽓体,Q中为真空整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的⽓体进⼊Q中,最终达到平衡,则A.⽓体体积膨胀,内能增加B.⽓体分⼦势能减少,内能增加C.⽓体分⼦势能增加,压强可能不变D.Q中⽓体不可能⾃发地全部退回到P中9、关于物体内能的变化,以下说法中正确的是()A.物体机械能减少时,其内能也⼀定减少B.物体吸收热量,其内能⼀定增加C.外界对物体做功,物体内能⼀定增加D.物体吸收热量的同时⼜对外做功,物体的内能可能增加,也可能减少或保持不变10、⼀定质量的某种⽓体,如果外界对它做的功等于它的内能的增量,那么在这⽓体的状态变化过程中是( )A.温度保持不变B.体积保持不变 C.压强保持不变D.⽓体与外界不发⽣热交换11、⼀个密闭的透热的容器,中间⽤可以⾃由移动但不漏⽓的活塞隔成两部分,⼀边充有氧⽓,⼀边充有氢⽓,下⾯论述正确的是( )A.如果氢⽓和氧⽓的质量相同,则两部分⽓体的体积相等B.如果氢⽓和氧⽓的质量相同,则氧⽓的体积⼤于氢⽓的体积C.如果两种⽓体分⼦间的平均距离相等,则氢⽓的质量较⼤D.如果两种⽓体分⼦间的平均距离相等,则氧⽓的质量较⼤12、热传递的规律是:()A.热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体B.热量总是从温度较⾼的物体传递给温度较低的物体C.热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体D.热量总是从⽐热较⼤的物体传递给⽐热较⼩的物体13、关于物体的内能及其变化,下列说法中正确的是:()A.物体的温度改变时,其内能必定改变B.物体对外做功,其内能不⼀不定改变;向物体传递热量,其内能也不⼀定改变C.对物体做功,其内能必定改变;物体向外传递⼀定热量其内能⼀定改变D.若物体与外界不发⽣热交换,则物体的内能必定不改变14、⼀定量⽓体膨胀做功100J,同时对外放热40J,⽓体内能的增量DU是:()A.60J B.-60J C.-140J D.140J 15、在⼀物体沿粗糙斜⾯上滑的过程中,整个系统⼀定是()A.机械能的减少量等于内能的增加量与势能增加量之和;B.机械能的减⼩量等于内能的增加量;C.动能的减少量等于势能的增加量;D.动能的减少量等于内能的增加量。
初三化学能量守恒练习题一、选择题1. 下列哪项不属于能量守恒定律的表述?A. 能量可以从一种形式转化为另一种形式。
B. 系统的总能量在任何过程中是守恒的。
C. 能量可以从高位移动到低位。
D. 能量可以自动产生,不需要外界供应。
答案:D2. 能量守恒定律适用于以下哪些情况?A. 反应速率的变化B. 燃烧和爆炸反应C. 化学键的形成和断裂D. 物质的溶解和蒸发答案:B、C、D3. 当把一杯冷水与一杯热水倒入一个大碗中搅拌均匀,搅拌后的水温是?A. 热水的温度B. 冷水的温度C. 介于热水和冷水之间D. 不确定答案:C4. 下列哪个过程违背了能量守恒定律?A. 火药爆炸B. 饼干在烤箱中变焦C. 水在冷冻后变成冰D. 咖啡冷却答案:A5. 按照能量守恒定律,下列哪个过程的能量增加了?A. 汽锅中水的蒸发B. 冰激凌的融化C. 长草从地里长出来D. 让空气凉爽的扇子运转答案:C二、填空题1. 根据能量守恒定律,一个系统在一个封闭过程中,其初态内能与末态内能之和为________。
答案:不变2. 一杯咖啡的温度从50°C下降到45°C,这个过程中咖啡的热量变化为________。
答案:负数3. 蒸发过程中的吸热现象是因为蒸发物质的________蒸发;冷凝过程中的放热现象是因为蒸汽的________变成液体。
答案:液体、气体4. 物质发生化学反应时,反应前后物质的总能量保持________。
答案:不变三、应用题1. 一个升华反应的过程为:P(s) → P(g)反应前火柴片P的质量为3g,已知升华过程中火柴片散发的热量为45J,求火柴片升华过程中热量的变化。
答案:根据能量守恒定律,反应前后系统的能量不变,即初始能量等于末态能量。
根据问题给出的信息,我们可以得到以下等式:初始能量 = 末态能量 + 散发的热量设火柴片升华前的内能为E1,升华后的内能为E2,根据能量守恒定律:E1 + 45J = E2火柴片升华过程中没有其他能量变化,所以内能的改变只与散发的热量有关。
第三章 能量定理和守恒定律一、选择题基础:1、一个不稳定的原子核,其质量为M ,开始时是静止的。
当它分裂出一个质量为m ,速度为0υ的粒子后,原子核的其余部分沿相反方向反冲,其反冲速度大小为( c )(A )0M m mυ+; (B )0m M υ ; (C )0m M m υ- ; (D )0m M mυ+。
2、如图2,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为( c ) (A )2mv ; (B )()()222v R mg mv π+; (C )Rmgv π; (D) 0 。
3、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?( D )(A) 合外力为零; (B) 合外力不作功;(C) 外力和非保守内力都不作功; (D) 外力和保守内力都不作功。
4、速度为v 的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的,那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是( D )(A) v /2; (B) v /4 ; (C) v /3; (D) v /2。
5、下列说法中正确的是( C )(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号;(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功;(C) 内力不改变系统的总机械能;(D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。
6、所谓保守力,就是指那些 ( C )(A ) 对物体不做功的力; (B ) 从起点到终点始终做功的力;(C ) 做功与路径无关,只与起始位置有关的力; (D ) 对物体做功很“保守”的力。
7、对功的概念以下几种说法正确的组合是 ( B XC )(1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;(3)作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。
(A ) (1)、(2)是正确的; (B )(2)、(3)是正确的;(C ) 只有(2)是正确的; (D ) 只有(3)是正确的。
8、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力) ( C )(A )总动量守恒;(B )总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其他方向动量不守恒;(C )总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒;图2(D )总动量在任何方向的分量均不守恒。
9、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( C )(A )物体作圆锥摆运动; (B )抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力);(C )物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D )物体在光滑斜面上自由滑下。
10、一质点受力23()F x i SI =作用,沿X 轴正方向运动,从0x =到2x m =的过程中,力做功为 ( A )(A )8J ; (B) 12J ; (C) 16J ; (D) 24J 。
11、质量为2kg 的质点在F=6t (N )的外力作用下从静止开始运动,则在0s ~ 2s 内,外力F 对质点所作的功为 ( D )(A )6J ; (B )8J ; (C )16J ; (D )36J 。
12、一质量为M 的平板车,以速率v 在光滑的水平面上滑行。
质量为m 的物体从h 高出竖直落到车子里。
两者合成后的速度大小是( D )(A )v ; (B )vM Mv +; (C )v M gh m Mv ++2; (D )无正确答案。
13、质量为m 的子弹,以水平速度v 打中一质量为M 、起初停在水平面上的木块,并嵌在里面,若木块与水平面间的摩擦系数为μ,则此后木块在停止前移动的距离等于( A )(A )22()()2m v m M g μ+; (B )2()()2m M v M gμ+; (C )22()()2m v m M μ+; (D )2()()2m v m M gμ+。
14、动能为x E 的物体A 物体与静止的B 物体碰撞,设A 物体的质量为B 物体的二倍,若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为( D )(A )x E ; (B )12x E ; (C )13x E ; (D )23x E 。
15、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 ( B )(A) 刚体不受外力矩的作用;(B) 刚体所受合外力矩为零;(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零;(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。
一般综合:1、有两个倾角不同、高度相同、质量相同的斜面置于光滑的水平面上,斜面也是光滑的,有两个一样的小球,从这两斜面顶点由静止开始下滑,则( D )(A )两小球到达斜面底端时的动量是相等的;(B )两小球到达斜面底端时的动能是相等的;(C )小球和斜面组成的系统动量是守恒的;(D )小球和斜面组成的系统在水平方向上的动量是守恒的。
2、在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的( C )(A )动能和动量都守恒; (B )动能和动量都不守恒;(C )动能不守恒,动量守恒; (D )动能守恒,动量不守恒。
3、两个质量不等的小物体,分别从两个高度相等、倾角不同的斜面的顶端,由静止开始滑向底部。
若不计摩擦,则它们到达底部时 ( C )(A )动能相等; (B )动量相等; (C )速率相等; (D )所用时间相等。
4、如图4,一滑块1m 沿着一置于光滑水平面上的圆弧形槽体无摩擦地由静止释放,若不计空气阻力,在下滑过程中,则( D )(A )由12m m 和组成的系统动量守恒;(B )由12m m 和组成的系统机械能守恒;(C )12m m 和之间的相互正压力恒不做功;(D )由12m m 、和地球组成的系统机械能守恒。
5、一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂水平的举两哑铃,在该人把此两哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃和转动平台组成的系统 ( C )(A )机械能守恒,角动量守恒; (B )机械能守恒,角动量不守恒;(C )机械能不守恒,角动量守恒; (D )机械能不守恒,角动量不守恒。
综合:1、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为0ω;然后她将两臂收回,使转动惯量为34J 0,她转动的角速度为 ( B ) (A )034ω ; (B )043ω; (C )0ω ; (D )014ω 。
2、一质点作匀速圆周运动时( D )(A )它的动量不变,对圆心的角动量也不变;(B )它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变;(C )它的动量不变,对圆心的角动量不断改变;(D )它的动量不断改变,对圆心的角动量不变。
3、一质点作匀速直线运动时( A )(A )它的动量不变,对某一点的角动量也不变;(B )它的动量不断改变,对某一点的角动量也不断改变;(C )它的动量不变,对某一点的角动量不断改变;(D )它的动量不断改变,对某一点的角动量不变。
图4图2二、填空题基础:1、一质量为2kg 的质点在力124()F t N =+作用下,沿X 轴作直线运动,质点在10t s =至22t s =内动量变化量的大小为 。
2、如图2,倔强系数为k 的弹簧, 上端固定, 下端悬挂重物. 当弹簧伸长x 0 , 重物在O 处达到平衡, 现取重物在O 处时各种势能均为零,则当弹簧长度为原长时, 系统的重力势能为 , 系统的弹性势能为 ,系统的总势能为 。
3、一质点在二恒力的作用下, 位移为∆r =3i +8j (SI), 在此过程中,动能增量为24J, 已知其中一恒力F 1=12i -3j (SI), 则另一恒力所作的功为 。
4、物体沿任意闭合路径运动一周时,保守力对它所作的功为 。
5、动量守恒定律的条件是 ,且只在 (填惯性系或非惯性系)中成立。
6、一质量为M 的木块,静止在光滑的水平面上,现有一质量为m 的子弹水平地射入木块后穿出木块,子弹在穿出和穿入的过程中,以子弹和木块为系统,其动量 ,机械能 (填守恒或不守恒)。
7、质量为1m 和2m 的两个物体,若它们具有相同的动能,欲使它们停下来,则外力的冲量之比12:I I = 。
8、质量为1m 和2m 的两个物体,具有相同的动量,欲使它们停下来,则外力对它们做的功之比12:W W = 。
9、一物体万有引力做功125J ,则引力势能增量为 。
10、一飞轮以300rad 1min -⋅的转速旋转,转动惯量为5kg.m 2,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在20s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为 。
11、刚体绕定轴转动的动能定理的数学表达式为 。
12、只有在满足 时,系统的总动量才遵循守恒定律; 在解自由落体问题时,我们通常是忽略了空气阻力,由 守恒定律来计算的。
13、一质点的质量为m ,在某一时刻相对于坐标原点O 的位置矢量为r ,其运动速度为υ,该质点相对于坐标原点O 的角动量为L = 。
14、刚体做定轴转动时,对其应用角动量守恒定律的条件是 ,而且一旦转轴固定,刚体对转轴的 为一恒定值。
15、如果作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时,质点系的动能和图3 势能是相互转换的,二者的转换是通过 来实现的。
一般综合:1、一物体的质量为20千克,其速度为10i 米/秒,在变力的作用下沿X 轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为20i 米/秒,该段时间内变力做的功为 ,物体的动量变化为 。
2、设一质量为1kg 的小球,沿X 轴方向运动,其运动方程为221()x t SI =-,则在时间t 1=1s 和t 2=3s 内,合外力对小球作的功为 ;合外力对小球作用的冲量大小为 。
3、如图3,质量为M =1.5kg 的物体,用一根长为L=1.25m 的细绳悬挂在天花板上,今有一质量为m =10kg 的子弹以10500m s υ-=的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小130m s υ-=,设穿透时间极短,则子弹刚穿出时绳的张力大小为 。
4、、一物体的质量为10千克,其速度为10i 米/秒,在变力的作用下沿X 轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为20i 米/秒,该段时间内变力的冲量为 ,物体的动能的增量为 。
5、一个力F 作用在质量为1.0kg 的质点上,使之沿x 轴运动,已知在此力作用下质点的运动方程为2334()x t t t SI =-+,在0到4s 的时间间隔内,力F 的冲量的大小I = ,力F 对质点所作的功W = 。
综合:1、如图1,质量为m 的质点,在半径为r 竖直轨道内作速率为v 的匀速圆周运动,在由A 点运动到B 点的过程中,所受合外力的冲量为I= ;在运动过程中,质点所受到的合力的方向为 ;在任一时刻,质点对圆心O 的角动量为L = 。