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1、能量守恒定律和能源 練習(xí)與解析
1、有關(guān)功和能，下列說(shuō)法正確的是
A.力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能
B.物體具有多少能，就一定能做多少功
C.物體做了多少功，就有多少能量消失
D.能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，可以用功來(lái)量度能量轉(zhuǎn)化的多少
解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化；并非力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能；也非物體具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B錯(cuò)誤.做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量守恒并不消失，所以C錯(cuò)誤.正確答案是D.
點(diǎn)評(píng)：正確理解功能關(guān)系：能是做功的前提，功是能量轉(zhuǎn)化的量度.
答案：D
2
2、、關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是
A.舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái)，體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
B.電流通過(guò)電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.內(nèi)燃機(jī)做功的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程
D.做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，某過(guò)程做了10 J的功，一定有10 J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化
答案：ABCD
3、行駛中的汽車(chē)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)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降.下述不同現(xiàn)象所包含的相同物理過(guò)程是
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
C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
答案：AD
4、關(guān)于能的轉(zhuǎn)化與守恒定
3、律的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A、能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，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，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(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能存在的
答案：A
5、一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A、物體機(jī)械能不變，內(nèi)能也不變
B、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能不變
C、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量減小
D、物體機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變
答案：D
6、一輛汽車(chē)在關(guān)閉油門(mén)后繼續(xù)在水平方向上向前移動(dòng)
4、，從能的轉(zhuǎn)化來(lái)看，它是 [ ]
A．動(dòng)能不變
B．機(jī)械能不變
C．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能
D．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
答案：D
7、在以下過(guò)程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是：
A．冰塊在地面上滑動(dòng)時(shí)熔化
B．砂輪磨刀
C．水開(kāi)了會(huì)頂動(dòng)壺蓋
D．火柴摩擦后燃燒
答案：C
8、用鐵錘打擊鐵釘，設(shè)打擊時(shí)有80％的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能的50％用來(lái)使鐵釘?shù)臏囟壬?。?wèn)打擊20次后，鐵釘?shù)臏囟壬叨嗌贁z氏度？已知鐵錘的質(zhì)量為1．2kg，鐵錘打擊鐵釘時(shí)的速度是10m／s，鐵釘質(zhì)量是40g，鐵的比熱是 5．0×102J／（kg·℃）。
解析：如果用△U表示鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量，鐵錘和鐵釘?shù)馁|(zhì)
5、量分別用M和m表示，鐵錘打擊鐵釘時(shí)的速度用v表示.
依據(jù)量守恒定律，有
鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量不能直接計(jì)算鐵釘?shù)臏囟?，我們把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的數(shù)量等效為以熱傳遞方式完成的，因此等效為計(jì)算打擊過(guò)程中鐵釘吸收多少熱量，這熱量就是鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量。因此有 Q＝cm△t
上式中c為鐵的比熱，△t表示鐵釘?shù)臏囟壬吡?。將上面兩個(gè)公式聯(lián)立，得出：
10、地球表面平均每平方米每分鐘接受2.1J的太陽(yáng)能，試估算整個(gè)地球每分鐘所接受到的太陽(yáng)能為多少？人類(lèi)每年消耗的能量換算成石油，約為50億噸，已知燃燒1g石油得到的熱量大約是 4.2×104J，計(jì)算人類(lèi)每年消耗的能量為多少？人類(lèi)每年消
6、耗的能量相當(dāng)于太陽(yáng)在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)投到地球的能量？
答案：整個(gè)地球每分鐘所接受到的太陽(yáng)能為1.1×1019J。
人類(lèi)每年消耗的能量換算成石油，約為50億噸，石油燃燒所釋放的能量，其值為2.1×1020J。
這么多的能量相當(dāng)于太陽(yáng)在19min內(nèi)投射到地球上的能量，與資料給出的20min基本吻合。
11、一次臺(tái)風(fēng)的平均能量為 1.l×1018J左右。臺(tái)風(fēng)登陸以后，由于和地表面的摩擦；引起了能量的消耗。這個(gè)能量的消耗是每秒1.1×1013J左右。因此，如果不從外界補(bǔ)充能量，臺(tái)風(fēng)應(yīng)該在，也就是大約一日就消失了。但是，還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)臺(tái)風(fēng)在一日內(nèi)就消失了的事情。這說(shuō)明臺(tái)風(fēng)從什么地方得到了能夠補(bǔ)充它消耗的
7、巨大能量。請(qǐng)你說(shuō)明補(bǔ)充的能量從什么能量轉(zhuǎn)化來(lái)的。
答案：補(bǔ)充臺(tái)風(fēng)的能量來(lái)源是伴隨著臺(tái)風(fēng)的暴雨。雨是凝結(jié)了的水蒸氣。因?yàn)樵谒魵饽Y(jié)的時(shí)候，每1g大約放出2MJ的熱量，這個(gè)熱量補(bǔ)充了臺(tái)風(fēng)能量的消耗。從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，是水蒸氣所具有的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為臺(tái)風(fēng)整體的機(jī)械能。
12、奔跑中動(dòng)物的拮抗肌所做的功是隨著每邁一步對(duì)腿的加速和減速完成的，腿離開(kāi)地面時(shí)，腿從靜止直到接近等于身體的速度。同樣，在腿又回到靜止的過(guò)程中，拮抗肌又做了相當(dāng)?shù)墓Α，F(xiàn)有一個(gè)以3m/s的速度奔跑的質(zhì)量為70kg的人，他每條腿的質(zhì)量約為10kg，其步子的長(zhǎng)度（同一只腳的兩個(gè)相鄰足跡之間的距離）為2m，此人每秒內(nèi)每條腿邁出1.5步，求此人奔跑過(guò)程中的能量消耗率（肌肉的效率η約為0.25）。
答案：1080W
解析：本題通過(guò)對(duì)人體特定活動(dòng)的研究，體現(xiàn)能量守恒轉(zhuǎn)化的基本觀點(diǎn)。奔跑過(guò)程中人體消耗的能量一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（動(dòng)能），這一過(guò)程由拮抗肌做功實(shí)現(xiàn)，再根據(jù)代謝效率（肌肉的效率），求出奔跑過(guò)程中總能量的消耗率。編排本題在于利用能量守恒及轉(zhuǎn)化的關(guān)系，使學(xué)生對(duì)生物體活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行定量計(jì)算，培養(yǎng)建模能力。
高中物理必修2能量守恒定律和能源 練習(xí)與解析
