第3章能量定理和守恒定律练习题(大学物理11)

65 第3章 动量守恒定律和能量守恒定律

习 题

一 选择题

3-1 以下说法正确的是[ ]

（A）大力的冲量一定比小力的冲量大

（B）小力的冲量有可能比大力的冲量大

（C）速度大的物体动量一定大

（D）质量大的物体动量一定大

解析：物体的质量与速度的乘积为动量，描述力的时间累积作用的物理量是冲量，因此答案A、C、D均不正确，选B。

3-2 质量为m的铁锤铅直向下打在桩上而静止，设打击时间为t，打击前锤的速率为v，则打击时铁捶受到的合力大小应为[ ]

（A）mvmgt （B）mg （C）mvmgt （D）mvt

解析：由动量定理可知，Ftpmv，所以mvFt，选D。

3-3 作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处，这一周期内物体[ ]

（A）动量守恒,合外力为零

（B）动量守恒,合外力不为零

（C）动量变化为零,合外力不为零, 合外力的冲量为零

（D）动量变化为零,合外力为零

解析：作匀速圆周运动的物体运动一周过程中，速度的方向始终在改变，因此动量并不守恒，只是在这一过程的始末动量变化为零，合外力的冲量为零。由于作匀速圆周运动，因此合外力不为零。答案选C。

3-4 如图3-4所示，14圆弧轨道(质量为M)与水平面光滑接触，一物体（质量为m）自轨道顶端滑下，M与m间有摩擦，则[ ] 66 （A）M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M、m与地组成的系统机械能守恒

（B）M与m组成的系统动量不守恒,

水平方向动量守恒，M、m与地组成的系统机械能不守恒

（C）M与m组成的系统动量不守恒, 水平方向动量不守恒，M、m与地组成的系统机械能守恒

（D）M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒，M、m与地组成的系统机械能不守恒

解析：M与m组成的系统在水平方向上不受外力，在竖直方向上有外力作用，因此系统水平方向动量守恒，总动量不守恒,。由于M与m间有摩擦，m自轨道顶端滑下过程中摩擦力做功，机械能转化成其它形式的能量，系统机械能不守恒。答案选B。

第1页（共6 页） 人教版高中物理选修三 第3章 第2-3节 热力学第一定律 能量守恒定律 基础

一、单项选择题（共6小题；共24分）

1. 下列说法正确的是

A. 物体的动能增加其内能也一定增加

B. 扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动

C. 一定质量的气体膨胀对外做功气体内能一定增加

D. 随着分子间的距离增大分子间的引力、斥力都减小 2. 下列说法正确的是

A. 物体放出热量，其内能一定减小

B. 物体对外做功，其内能一定减小

C. 物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加

D. 物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 3. 某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。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

A. 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 4. 如图，一定质量的理想气体，由 𝑎 经过 𝑎𝑏 过程到达状态 𝑏 或者经过 𝑎𝑐 过程到达状态 𝑐，设气体在状态 𝑏 和状态 𝑐 的温度分别为 𝑇𝑏 和 𝑇𝑐，在过程 𝑎𝑏 和 𝑎𝑐 中吸收的热量分别为 𝑄𝑎𝑏 和 𝑄𝑎𝑐。则 第2页（共6 页）

A. 𝑇𝑏>𝑇𝑐，𝑄𝑎𝑏>𝑄𝑎𝑐 B. 𝑇𝑏>𝑇𝑐，𝑄𝑎𝑏<𝑄𝑎𝑐

C. 𝑇𝑏=𝑇𝑐，𝑄𝑎𝑏>𝑄𝑎𝑐 D. 𝑇𝑏=𝑇𝑐，𝑄𝑎𝑏<𝑄𝑎𝑐 5. 在热力学第一定律的表达式 𝛥𝑈=𝑊+𝑄 中关于 𝛥𝑈 、 𝑊 、 𝑄 各个物理量的正、负，下列说法中正确的是

《大学物理学》动量守恒和能量守恒定律学习材料

一、选择题

3-25． 用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入1.00cm。如果铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二次敲入多深为 （ ）

(A) 0.41cm； (B) 0.50cm； (C) 0.73cm； (D) 1.00cm。

【提示：首先设阻力为fkx，第一次敲入的深度为x0，第二次为x，考虑到两次敲入所用的功相等，则0000xxxxkxdxkxdx】

3--4．一质量为0.02 kg的子弹以200m/s的速率射入一固定墙

壁内，设子弹所受阻力与其进入墙壁的深度x的关系如图

所示，则该子弹能进入墙壁的深度为 （ ）

(A)0.02m； (B) 0.04 m； (C) 0.21m； (D)0 .23m。

【提示：先写出阻力与深度的关系53100.022100.02xxFx，利用212Wmv有

0.0253200.021102100.02(200)2xxdxdx，求得0.21xm】

3-1．对于质点组有以下几种说法：

（1）质点组总动量的改变与内力无关； （2）质点组总动能的改变与内力无关；

（3）质点组机械能的改变与保守内力无关。

对上述说法判断正确的是 （ ）

(A) 只有（1）是正确的； (B)（1）、（2）是正确的；

(C)（1）、（3）是正确的； (D)（2）、（3）是正确的。

【提示：（1）见书P55，只有外力才对系统的动量变化有贡献；（2）见书P74，质点系动能的增量等于作用于质点系的一切外力作的功与一切内力作的功之和；（3）见书P75，质点系机械能的增量等于外力与非保守内力作功之和】

一、单选题(选择题)

1. 如图，是某同学利用汽缸设计的汽车加速度传感器示意图，将汽缸水平固定在汽车上且开口向后，内壁光滑，用活塞封闭一定质量气体，通过活塞的移动判断汽车加速和减速的情况。若汽缸和活塞均绝热，汽车由匀速变为加速前进，汽缸内气体（ ）

A．单位体积内的分子数变多

B．分子的平均动能变大

C．单位时间分子撞击活塞的次数减小

D．内能变大

2. 如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门（如图甲），落潮时，开闸放水发电（如图乙）。设海湾水库面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨落潮两次，发电机的平均能量转化效率为10%，则一天内发电的平均功率约为（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2）（ ）

A．2.6×104 kW B．5.2×104 kW C．2.6×105 kW D．5.2×105 kW

3. 在乘坐飞机时，密封包装的食品从地面上带到空中时包装袋会发生膨胀现象，在此过程中温度不变，把袋内气体视为理想气体，则以下说法正确的是（ ）

A．袋内空气分子的平均距离一定增大

B．袋内空气分子的平均动能一定增大

C．袋内空气压强一定增大

D．袋内空气一定向外界放出热量 4. 物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（ ）

A．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验证实了万有引力定律

B．能量耗散说明能量在不停地减少，能量不守恒

C．相对论的创立表明经典力学在一定范围内不再适用

D．能量守恒说明人类不用担心能源的减少，不必节约能源

5. 如图是斯特林循环的V-t图像。一定质量的理想气体按图线从状态a经b、c和d后再回到a，图中ab、cd和横轴平行，bc和ad与纵轴平行。下列说法不正确的是（ ）

A．从a到b，气体从外界吸收热量