基础夯实
1．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hB与它出发时的高度hA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
答案：D
2．在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的( )
A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动
B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动过程
C．物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度
D．自行车从斜坡顶端由静止滑下
答案：AB
解析：在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变。在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能。
3．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________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能。
答案：势 动 动
解析：“落木萧萧下”，是指落木的位置由高到低的变化过程，因而势能由大变小，转化为自己的动能；“滚滚来”的长江水是运动的，因而含有大量动能。
4．如图所示，滚摆在上下转动时，能量如何转化？能的总量是否保持不变？
答案：滚摆向上转动时，动能转化为重力势能，向下转动时，重力势能转化为动能。若不计空气阻力，机械能总量保持不变。
5.
打夯时，夯锤高高举起又落下，砸在工作面上(如图所示)，请你说说打夯的过程中发生了哪些能量的转化？
答案：人把夯举高消耗体内的化学能使夯具有重力势能，下落时夯的速度越来越大，势能转化为动能，落地时动能又转化成内能等其他形式的能。
6．2008年北京奥运会上，我国射箭运动员在比赛中屡屡获胜。如图所示，请你分析一下在射箭过程中能量是如何转化的？
答案：在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体的生物能转化为弓的弹性势能。把箭射出的过程，是将弓的弹性势能转化为箭的动能。
7.
如图所示，由细线拴一小钢球悬挂起来组成单摆，把小球从A点释放，观察小球摆动的高度可以发现：在最初的几次摆动中，小球在左、右两侧的摆高基本不变，一段时间后，小球摆高明显降低。试解释这一现象，并指出其中的守恒量。
解析：由于空气阻力对小球的持续作用，使小球在左、右两侧的摆高逐渐降低，在最初的几次摆动中这一影响不明显，小球的摆高基本不变。因此在最初的几次摆动中可以忽略空气阻力的影响，小球在摆动过程中势能和动能互相转换，随着时间的推移，小球的摆高降低，小球在运动过程中一部分机械能转化成了内能，但总能量依然守恒。
能力提升
1.
2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击。其中，一架质量为104t，约载35t燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156t，约载51t燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近1m的晃动和猛烈的燃烧(如图)。一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人死亡。使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量是( )
A．飞机的重力势能 B．飞机的动能
C．飞机的内能 D．燃油燃烧产生的内能
答案：BD
解析：在“9·11”事件中，重创大楼的最主要能量是86t燃油燃烧产生的内能，其次是飞机直接碰撞大楼时的动能，因为一架飞机携带35t燃油，另一架携带51t燃油，这些燃油燃烧后，化学能转化为内能，即燃烧大楼，造成很高的温度，又使空气受热膨胀，毁坏建筑物。再就是飞机质量都超过100t，这么大的质量和速度，使飞机具有很大的动能，也必然造成大楼的重创。
2．鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么________；如果它们具有的势能相等，那么______。(选项填空)( )
A．鸽子比麻雀飞得快 B．麻雀比鸽子飞得快
C．鸽子比麻雀飞得高 D．麻雀比鸽子飞得高
答案：B D
3．下面的物体中，只具有动能的是( )，只具有势能的是( )，既具有动能又具有势能的是( )。(以地面为参考平面)
A．停在地面上的汽车
B．在空中飞行的飞机
C．被起重机吊在空中静止的货物
D．压缩的弹簧
E．正在水平铁轨上行驶的火车
答案：E CD B
4．下列过程中有什么样的能量转化？
A．放爆竹时，爆竹腾空飞起。______________________________
B．冬天人们在阳光下取暖。_______________________________
C．用煤气灶烧水。_______________________________________
D．反复弯折的铁丝发热。_________________________________
答案：A.化学能转化为动能，动能转化为重力势能。
B．太阳能转化为热能。
C．化学能转化为热能。
D．机械能转化为热能。
5．(1)全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的。
(2)如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？
答案：(1)全自动手表靠手臂摆动上发条，产生弹性形变，然后由机械装置，控制其弹性形变的恢复量，即秒针的走动。齿轮间的相互咬合，构成了时针和分针及秒针的相对位置，就可以显示时间。也就是说发条通过上链动作，聚集能量，然后通过传动系统把能量输送到指针上显示时间。
(2)如果长时间静止，发条上储存的能量消耗完毕后，它就会停止走动。
6.
跳板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空气中完成一系列复杂而优美的动作后入水(如图所示)。将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程，有哪些能量发生了相互转化？
答案：跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的(弹性)势能，然后再将这一(弹性)势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程，动能逐渐减小，动能逐渐转化为(重力)势能；当运动员从最高点下降时，(重力)势能逐渐减小，运动员的动能逐渐增大，所以此过程是(重力)势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力的作用，运动员的(重力)势能和动能都要减小，这部分能量要转化为水和人的内能。
7．(滨州模块检测)长江三峡工程是世界上集防洪、发电、航运于一体的综合工程，它1992年立项，1994年正式开工，1997年大江截流成功，2003年开始通航并首期发电，2009年全部竣工，截止到2011年6月，已累计发电8500亿千瓦时。请根据图所示的三峡水电站示意图，从能量转化的角度简要说明水力发电的原理，并想一想，建水电站为什么要建拦河大坝？
答案：水由高处从导管流下时，水的重力势能转化为动能，水流通过水轮机时，带动水轮机转动，把水的动能转化成电能。建立拦河大坝，是为了提高水位，增加水的重力势能。
