高中物理必修2能量 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 同步練習(xí)

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1、能量 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 同步練習(xí) 1.試說(shuō)明下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的. A.在水平公路上行駛的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后速度越來(lái)越小最后停止. B.火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)猓訌椩谌細(xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，射穿一塊鋼塊，速度減小. C.用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給電動(dòng)水泵抽水，把水從低處抽到高處. 答案：A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（火藥爆炸），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（子彈被發(fā)射），機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（子彈穿過(guò)鋼板）. C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（柴油機(jī)），再轉(zhuǎn)化為電能（發(fā)電機(jī)），電能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（水泵）. 2.汽車(chē)行駛時(shí)，要消耗汽油，盡可能詳細(xì)地說(shuō)明汽油燃燒時(shí)

2、釋放的化學(xué)能通過(guò)哪些途徑轉(zhuǎn)化成了周?chē)h(huán)境的內(nèi)能. 答案：化學(xué)能變成了氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能，一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的動(dòng)能，另一部分散失到周?chē)h(huán)境中成為環(huán)境的內(nèi)能，汽車(chē)的動(dòng)能通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能.氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能還有一部分通過(guò)汽車(chē)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為蓄電池內(nèi)的化學(xué)能，使用蓄電池時(shí)，這部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，又通過(guò)車(chē)燈轉(zhuǎn)化為光能，光照到地面空氣，轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能. 3.自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，下列說(shuō)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(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 D.減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒 答案：D 4.一物體獲得一定初速度后，沿著一粗糙斜面上滑.在上

3、滑過(guò)程中，物體和斜面組成的系統(tǒng)（　?。? A.機(jī)械能守恒 B.總能量守恒 C.機(jī)械能和內(nèi)能增加 D.機(jī)械能減少，內(nèi)能增加 答案：BD　物體沿斜面上滑過(guò)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.由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，內(nèi)能應(yīng)增加，能的總量不變. 5.下列物理過(guò)程，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式?jīng)]有發(fā)生變化的有（　?。? A.哈雷彗星繞太陽(yáng)做變速橢圓運(yùn)動(dòng) B.冰塊沿光滑斜面下滑 C.氫氣球勻速上升 D.熱水瓶瓶塞向上跳起 答案：AB　因?yàn)锳、B機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，始終在機(jī)械能的范疇內(nèi).C和D都有內(nèi)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化. 6.下列各物體在所經(jīng)歷的過(guò)程中，內(nèi)能

4、增加的有（　　） A.在光滑斜面上靜止釋放而滑下的物體 B.水平飛行并射穿木塊的子彈 C.在絕熱的條件下被壓縮的氣體 D.在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，碰撞后以共同的速度運(yùn)動(dòng) 答案：BCD 7.子彈以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出時(shí)速度為100 m/s.若子彈減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并有50%被子彈吸收，求子彈溫度可升高多少攝氏度？已知子彈的比熱容為130 J/（kg·℃） 答案：57.5℃　子彈機(jī)械能的減少ΔE=mv20－mv2，子彈吸收的內(nèi)能 ΔU=0.5ΔE，又Q吸=cmΔt，且有Q吸=ΔU，所以 Δt==℃=57℃. 8.“和平號(hào)”空間站已于2001年

5、3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道（可近似看作圓軌道）開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海.此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過(guò)其他方式散失（不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量）. （1）試導(dǎo)出以下列各物理量的符號(hào)表示散失能量E′的公式； （2）算出E′的值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）. 墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量 M=1.17×105 kg； 軌道離地面的高度為h=146 km； 地球半徑R=6.4×106 m； 墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10

6、 m/s2； 入海殘片的質(zhì)量 m=1.2×104 kg； 入海殘片的溫度升高 ΔT=3000 K； 入海殘片的入海速度為聲速 v=340 m/s 空間站材料每1 kg升溫1 K平均所需能量 c=1.0×103 J； 每銷(xiāo)毀1 kg材料平均所需能量 μ=1.0×107 J. 答案：根據(jù)題給條件，從近圓軌道到地面的空間中重力加速度g=10 m/s2，若以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，墜落過(guò)程開(kāi)始時(shí)空間站在近圓軌道的勢(shì)能為： Ep=Mgh ① 以v1表示空間站在近圓軌道上的速

7、度,由牛頓定律可得 Mg=M ② 其中r為軌道半徑.若以R表示地球半徑，則r=R+h③ 由②③式可得空間站在近圓軌道上的動(dòng)能為 Ek=Mg（R+h） ④ 由①④得在近圓軌道上空間站的機(jī)械能 E=Mg（R+h） ⑤ 在墜落過(guò)程中，用于銷(xiāo)毀部分所需的能量為 Q汽=（M－m）μ

8、 ⑥ 用于殘片升溫所需的能量Q殘=cmΔT⑦ 殘片的動(dòng)能為E殘=mv2 ⑧ 以E′表示其他方式散失的能量，由能量守恒定律得 E=Q汽+E殘+Q殘+E 由此得E′=Mg（+h）－（M－m）M－mv2－cmΔT （2）以題給數(shù)據(jù)代入得E′=2.9×1012 J. 思路導(dǎo)引 ←各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化. ←振幅是表示振動(dòng)能量的多少，振幅越來(lái)越小說(shuō)明機(jī)械能減少. ←有摩擦力做功，機(jī)械能減少. ←機(jī)械運(yùn)動(dòng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化. ←有阻力做功就有內(nèi)能產(chǎn)生. ←減少的機(jī)械能ΔE=mv02－mv2，與吸收內(nèi)能ΔU=0.5ΔE且ΔU=Q吸=cmΔt ←用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解答.