2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章熱力學(xué)定律3能量守恒定律課后習(xí)題含解析新人教版選擇性必修第三冊(cè)

PAGE3-能量守恒定律課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.秋千搖擺幅度越來越小,關(guān)于該過程,下列說法中正確的是()A.機(jī)械能守恒B.能量正在消逝C.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化D.削減的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒解析秋千搖擺幅度越來越小,說明機(jī)械能在削減,故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;而削減的機(jī)械能通過摩擦轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,故B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案D2.(多選)一物體獲得肯定初速度后,沿著一粗糙斜面上滑,在上滑過程中,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)械能削減,內(nèi)能增加解析物體沿斜面上滑的過程中,有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功,所以物體的機(jī)械能削減,由能量守恒定律知,內(nèi)能增加,能量的總量不變。答案BD3.一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=200J解析由于木箱在推動(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=60×10J=600J。由能量守恒定律可得Ek=W總-U=80×10J-600J=200J,故B正確。答案B4.(2024江蘇海門中學(xué)高三月考)如圖所示,絕緣支座上,C球帶正電,枕形導(dǎo)體A、B靠在一起,現(xiàn)將A、B分開,分別接觸一個(gè)小電機(jī)的兩個(gè)接線柱,假如小電動(dòng)機(jī)特別靈敏,它便會(huì)起先轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)還沒有停止時(shí),又立即把A、B在C旁邊碰一下分開,再和電動(dòng)機(jī)兩接線柱接觸,如此下去,小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。則下列說法正確的是()A.A、B分開后A左端帶正電,B右端帶負(fù)電B.A、B分開前,AB是一個(gè)等勢(shì)體C.上述過程違反了能量守恒定律D.上述過程說明永動(dòng)機(jī)可以制成解析由靜電感應(yīng)可知,AB分開前,由于C球帶正電,所以枕形導(dǎo)體A帶負(fù)電,枕形導(dǎo)體B帶正電,由于C球存在,所以AB分開后,A左端帶負(fù)電,B右端帶正電,分開前AB處于靜電平衡狀態(tài),所以AB是一個(gè)等勢(shì)體,故A錯(cuò)誤,B正確;上述過程在把AB分開的過程中要克服AB之間的靜電力做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,然后再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,此過程是能量不斷轉(zhuǎn)化的過程,不違反能量守恒定律,但須要消耗機(jī)械能,永動(dòng)機(jī)不行能制成,故C、D錯(cuò)誤。答案B實(shí)力提升1.如圖所示,A、B是兩個(gè)完全相同的熱脹冷縮明顯的金屬球,初溫相同。A放在絕熱板上,B用絕熱繩懸掛。現(xiàn)只讓它們吸熱,當(dāng)它們上升相同的溫度時(shí),吸熱分別為QA、QB,則()A.QA=QB B.QA<QBC.QA>QB D.無法確定解析A、B上升相同的溫度,依據(jù)Q=cmΔt可知,升溫須要的能量是相同的。由于受熱膨脹,A的重心上升,重力勢(shì)能增加,QA一部分用于升溫,一部分用于增加重力勢(shì)能ΔEp,即QA=Q+ΔEp;B的重心降低,重力勢(shì)能減小,QB和削減的重力勢(shì)能ΔEp共同用于升溫,即Q=QB+ΔEp;明顯QA>QB。故選項(xiàng)C正確。答案C2.(2024江蘇鹽城模擬)如圖所示,一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,輕桿的末端裝有用形態(tài)記憶合金制成的葉片。輕推轉(zhuǎn)輪后,進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”,推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。離開熱水后,葉片形態(tài)快速復(fù)原,轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是()A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng),不須要消耗外界能量B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形態(tài)記憶合金自身C.轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水,水溫上升D.葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于在空氣中釋放的熱量解析形態(tài)記憶合金進(jìn)入水后受熱形態(tài)發(fā)生變更而攪動(dòng)熱水,由能量守恒知能量來源于熱水,故A、B、C錯(cuò);由能量守恒知,葉片汲取的能量一部分轉(zhuǎn)化成葉片的動(dòng)能,一部分在空氣中釋放,故D對(duì)。答案D3.重1000kg的氣錘從2.5m高處自由落下,打在質(zhì)量為20kg的鐵塊上,要使鐵塊的溫度上升40℃以上,氣錘至少應(yīng)落下多少次?[設(shè)氣錘撞擊鐵塊時(shí)做的功有60%用來上升鐵塊的溫度且鐵塊熱量不散失,g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,鐵的比熱容c=4.62×102J/(kg·℃)]解析由機(jī)械能守恒定律得氣錘下落到剛撞擊鐵塊時(shí)的動(dòng)能:Ek=mgh=103×10×2.5J=2.5×104J由動(dòng)能定理得:W=Ek-0=2.5×104J其中用來使鐵塊溫度上升的功Wη=0.6W=1.5×104J使鐵塊