7.1 追求守恒量——能量 同步练习(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 7.1 追求守恒量——能量 同步练习(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 258.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 07:30:20 | ||
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文档简介
必修二 7.1 追求守恒量——能量 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象 这条定律就是
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 能量守恒定律
2. 如图所示的伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度 与它出发时的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，它的能量是守恒的
3. 下列说法中正确的是
①“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念；
②“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念；
③”力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一；
④“能量’’是牛顿没有留给我们的少数力学概念之—
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
4. 如图所示四幅图中，动能与势能没有发生相互转化的是
A. 匀速行驶的汽车
B. 上升的滚摆
C. 从高处滚下的小球
D. 向近地点运动的卫星
5. 伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至 点放开，摆球会到达同一水平高度上的 点。如果在 或 处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧到达同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会到达原水平高度上的 点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A. 只与斜面的倾角有关 B. 只与斜面的长度有关
C. 只与下滑的高度有关 D. 只与物体的质量有关
6. 如图所示，伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度力 与它出发时的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下列说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，它的能量是守恒的
7. 在如图所示的伽利略理想斜面实验中（斜面光滑），以下说法正确的是 。
A. 小球从 到 运动的过程中动能保持不变
B. 小球从 到 运动的过程中势能减少
C. 只有小球从 到 运动的过程中动能和势能的总和不变
D. 小球在斜面 上运动的最大距离等于
8. 关于能的概念，下列说法中正确的是
A. 一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B. 用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
C. 一个物体己做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
D. 一个物体做了功，说明这个物体具有能
9. 伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是
A. 弹力 B. 势能 C. 速度 D. 能量
10. 如图所示的伽利略实验中，小球停下时的高度 与它出发的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，能量是守恒的
二、填空题（共4小题；共20分）
11. 追寻守恒量
伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示。将小球由斜面 上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面 上速度变为 （即到达最高点）时的高度与它出发时的高度 ，不会更高一点，也不会更低一点。这说明某种“东西”在小球运动的过程中是 的。
12. 唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是 能转化成 能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的 能。
13. 早在 、 世纪，人们就已经形成了“宇宙中的运动是守恒的”这一哲学思想，在当时，很多科学家都在寻找这种描述运动的守恒量。德国哲学家莱布尼兹提出，在宇宙万物的运动中，质量与速度平方的乘积 （即“活力”）是守恒的。例如，对于把石头竖直上抛，因速度变化而使得‘‘活力”明显变化的情况，莱布尼兹是这样解释的：上升过程中减小的“活力”并没有消失，而是以“某种形式”被储存了起来；石头下落时，这种被储存的东西又被释放出来转化为“活力”。可以看出，莱布尼兹的上述解释已经修改了最初对‘‘活力”的定义，蕴含着守恒思想的萌芽。用你已经掌握的物理知识来分析，其中的‘‘活力”相当于 能，以“某种形式”被储存的东西相当于 能。你认为莱布尼兹最初定义的“活力”普遍守恒吗 如果认为它可能不守恒，请举出一个具体的例子。
14. 朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是 能转化为 能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的 能。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。
16. 在伽利略实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不忽略，人们要寻找的守恒量还存在吗
17. 如图所示，在光滑地面上，一弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连着一个小球，用力压缩弹簧，释放后，试分析能量转化的情况。
答案
第一部分
1. D
2. D
【解析】（2014 湖南益阳高一检测）
小球在运动过程中，速度、高度和动能不断地变化，只有能量是守恒的。
3. B
4. A
【解析】汽车匀速运动，动能不变，动能与势能没有发生相互转化；其他三个图都发生了动能与势能的相互转化，故本题选A。
5. C
【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”自己的起始高度，实质是动能与势能的相互转化过程中，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越高，初始的势能越大，转化后的末动能也就越大，速度越大。选项C正确。
6. D
7. B
8. A
【解析】（2014 山东泰安高一检测）
一个物体能够做功，就说这个物体具有能。这里的“能够”不是指物体“正在”做功，也不是指物体“已经”做了功，而是指物体“可以”做功。选项 B 中的小球没有做功，但只要剪断细线，它就会下落，它就能做功，因此该小球具有能。
物体已经做了功，仅仅说明在这之前具有过能量，但现在是否还具有能量，则要看物体是否还有继续做功的本领。由以上分析可知，B、C、D 三选项都不对。
能是物体做功的本领，一个物体能对其他物体做功，说明该物体具有能，功是能量转化的量度。物体不做功，并不能说明物体不能做功而不具有能量。
9. D
【解析】在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小，故 A、 B、C选项错误，不变的“东西”应是能量，包括功能和势能，故D选项正确。
10. D
【解析】球运动过程中，动能与势能相互转化，总能量保持不变。
第二部分
11. 相同；不变
12. 重力势；动；动
13. 动；势；不守恒，例如物体自由下落时“活力”不断增大
14. 重力势；动；动
第三部分
15. 运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；撑杆起跳过程中，开始运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和杆的弹性势能，然后动能和杆的弹性势能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上的高度；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。
16. 如图所示，通过实验不难发现，在伽利略实验中有空气阻力的情况下，小球滚上 斜面的高度减小了，因此与物体上升的高度对应的重力势能减少了，能量看起来不再守恒。由此引发两方面的思考：其一，物体系统减少的能量哪儿去了，是消失了吗 其二，如果没有消失，它转化为哪种形式的能量 减少的重力势能是否等量地以另一种形式出现 若球减少的重力势能以另外的形式等量出现，则总能量仍是守恒的。联系所学过的知识和生活中的经验知道，球在运动过程中有摩擦便会产生热，与物体的高度、速率对应的机械运动有一部分转化为大量分子纽成的系统的热运动。设计精确的实验，收集测量这部分热能，使可以验证守恒量的存在与否。
17. 弹簧被压缩，贮存了能量（弹性势能），释放后势能逐渐转化为小球的动能。当弹簧恢复到原长时，势能为零，球的动能最大，在弹簧伸长过程中，球的动能减少，弹簧的势能又增加，球在往复运动过程中，其动能与弹簧的势能相互转化，总的能量不变。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象 这条定律就是
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 能量守恒定律
2. 如图所示的伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度 与它出发时的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，它的能量是守恒的
3. 下列说法中正确的是
①“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念；
②“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念；
③”力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一；
④“能量’’是牛顿没有留给我们的少数力学概念之—
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
4. 如图所示四幅图中，动能与势能没有发生相互转化的是
A. 匀速行驶的汽车
B. 上升的滚摆
C. 从高处滚下的小球
D. 向近地点运动的卫星
5. 伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至 点放开，摆球会到达同一水平高度上的 点。如果在 或 处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧到达同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会到达原水平高度上的 点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A. 只与斜面的倾角有关 B. 只与斜面的长度有关
C. 只与下滑的高度有关 D. 只与物体的质量有关
6. 如图所示，伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度力 与它出发时的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下列说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，它的能量是守恒的
7. 在如图所示的伽利略理想斜面实验中（斜面光滑），以下说法正确的是 。
A. 小球从 到 运动的过程中动能保持不变
B. 小球从 到 运动的过程中势能减少
C. 只有小球从 到 运动的过程中动能和势能的总和不变
D. 小球在斜面 上运动的最大距离等于
8. 关于能的概念，下列说法中正确的是
A. 一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B. 用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
C. 一个物体己做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
D. 一个物体做了功，说明这个物体具有能
9. 伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是
A. 弹力 B. 势能 C. 速度 D. 能量
10. 如图所示的伽利略实验中，小球停下时的高度 与它出发的高度 相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，下面说法正确的是
A. 在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的
B. 在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的
C. 在小球运动过程中，它的动能是守恒的
D. 在小球运动过程中，能量是守恒的
二、填空题（共4小题；共20分）
11. 追寻守恒量
伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示。将小球由斜面 上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面 上速度变为 （即到达最高点）时的高度与它出发时的高度 ，不会更高一点，也不会更低一点。这说明某种“东西”在小球运动的过程中是 的。
12. 唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是 能转化成 能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的 能。
13. 早在 、 世纪，人们就已经形成了“宇宙中的运动是守恒的”这一哲学思想，在当时，很多科学家都在寻找这种描述运动的守恒量。德国哲学家莱布尼兹提出，在宇宙万物的运动中，质量与速度平方的乘积 （即“活力”）是守恒的。例如，对于把石头竖直上抛，因速度变化而使得‘‘活力”明显变化的情况，莱布尼兹是这样解释的：上升过程中减小的“活力”并没有消失，而是以“某种形式”被储存了起来；石头下落时，这种被储存的东西又被释放出来转化为“活力”。可以看出，莱布尼兹的上述解释已经修改了最初对‘‘活力”的定义，蕴含着守恒思想的萌芽。用你已经掌握的物理知识来分析，其中的‘‘活力”相当于 能，以“某种形式”被储存的东西相当于 能。你认为莱布尼兹最初定义的“活力”普遍守恒吗 如果认为它可能不守恒，请举出一个具体的例子。
14. 朝诗人杜甫的《登高》中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是 能转化为 能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的 能。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。
16. 在伽利略实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不忽略，人们要寻找的守恒量还存在吗
17. 如图所示，在光滑地面上，一弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连着一个小球，用力压缩弹簧，释放后，试分析能量转化的情况。
答案
第一部分
1. D
2. D
【解析】（2014 湖南益阳高一检测）
小球在运动过程中，速度、高度和动能不断地变化，只有能量是守恒的。
3. B
4. A
【解析】汽车匀速运动，动能不变，动能与势能没有发生相互转化；其他三个图都发生了动能与势能的相互转化，故本题选A。
5. C
【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”自己的起始高度，实质是动能与势能的相互转化过程中，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越高，初始的势能越大，转化后的末动能也就越大，速度越大。选项C正确。
6. D
7. B
8. A
【解析】（2014 山东泰安高一检测）
一个物体能够做功，就说这个物体具有能。这里的“能够”不是指物体“正在”做功，也不是指物体“已经”做了功，而是指物体“可以”做功。选项 B 中的小球没有做功，但只要剪断细线，它就会下落，它就能做功，因此该小球具有能。
物体已经做了功，仅仅说明在这之前具有过能量，但现在是否还具有能量，则要看物体是否还有继续做功的本领。由以上分析可知，B、C、D 三选项都不对。
能是物体做功的本领，一个物体能对其他物体做功，说明该物体具有能，功是能量转化的量度。物体不做功，并不能说明物体不能做功而不具有能量。
9. D
【解析】在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小，故 A、 B、C选项错误，不变的“东西”应是能量，包括功能和势能，故D选项正确。
10. D
【解析】球运动过程中，动能与势能相互转化，总能量保持不变。
第二部分
11. 相同；不变
12. 重力势；动；动
13. 动；势；不守恒，例如物体自由下落时“活力”不断增大
14. 重力势；动；动
第三部分
15. 运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；撑杆起跳过程中，开始运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和杆的弹性势能，然后动能和杆的弹性势能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上的高度；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。
16. 如图所示，通过实验不难发现，在伽利略实验中有空气阻力的情况下，小球滚上 斜面的高度减小了，因此与物体上升的高度对应的重力势能减少了，能量看起来不再守恒。由此引发两方面的思考：其一，物体系统减少的能量哪儿去了，是消失了吗 其二，如果没有消失，它转化为哪种形式的能量 减少的重力势能是否等量地以另一种形式出现 若球减少的重力势能以另外的形式等量出现，则总能量仍是守恒的。联系所学过的知识和生活中的经验知道，球在运动过程中有摩擦便会产生热，与物体的高度、速率对应的机械运动有一部分转化为大量分子纽成的系统的热运动。设计精确的实验，收集测量这部分热能，使可以验证守恒量的存在与否。
17. 弹簧被压缩，贮存了能量（弹性势能），释放后势能逐渐转化为小球的动能。当弹簧恢复到原长时，势能为零，球的动能最大，在弹簧伸长过程中，球的动能减少，弹簧的势能又增加，球在往复运动过程中，其动能与弹簧的势能相互转化，总的能量不变。
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