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14.追寻守恒量——能量
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、选择题
1.诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说过:“有一个事实,如果你愿意,也可说是一条定律,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.在伽利略的斜面实验中,小球停下来的高度为h1,与它出发时的高度h2相同,我们把这一事实说成是“某个量守恒”,下面说法中正确的是( )
A.小球在运动的过程中速度是守恒的
B.小球在运动的过程中高度是守恒的
C.小球在运动的过程中动能是守恒的
D.小球在运动的过程中能量是守恒的
3.下列现象中,物体动能转化为势能的是( )
A.秋千在最高处荡向最低处
B.张开的弓把箭水平射出去
C.骑自行车匀速驶上斜坡
D.正在腾空上升的礼花弹
4.一个物体在光滑的水平面上匀速滑行,则( )
A.这个物体没有能量
B.这个物体的能量不发生变化
C.这个物体的能量发生了变化
D.以上说法均不对
5.城市化发展建造了许多高楼大厦.高楼抛 ( http: / / www.21cnjy.com )物致人损伤事件时有发生,高楼抛物是一种极不文明的行为,必须受到有效的惩罚.某小区宣传窗有报道:“XX大厦发生高空抛物不文明行为,一老太太被抛下的西瓜皮砸伤…”.被抛下的西瓜皮在下落过程中大小可能逐渐增大的物理量是( )
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A.重力势能 B.动能 C.机械能 D.加速度
6.伽利略曾设计了如图所示的一个实验,将摆 ( http: / / www.21cnjy.com )球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点,如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M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( )
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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
二、多选题
7.在下列事例中,属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是( )
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,小球从被抛出到落回抛出点过程的运动
C.物体以一定的初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
8.关于能量转化的说法中正确的是( )
A.举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重力势能
B.电流通过电阻丝使电能转化为内能
C.内燃机的做功冲程是内能转化为动能
D.煤炭燃烧的过程中能量不守恒
第II卷(非选择题)
三、填空题
9.如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小 ( http: / / www.21cnjy.com )球在竖直平面内摆动,图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中a、c等高。在小球摆动的整个过程中,动能最大时是在 点,在 点重力势能最大;如果没有空气阻力的影响,小球在a点的势能 (选填“大于”“等于”或“小于”)在b点的动能。
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评卷人 得分
四、解答题
10.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.
11.如图所示是上海“明珠 ( http: / / www.21cnjy.com )线”某车站的设计方案.由于站台建得稍高,电车进站时要上坡,出站时要下坡.忽略斜坡的摩擦力,你能分析这种设计的优点吗?
12.举出生活中的一个例子,说明不同形式的能量之间可以互相转化.
参考答案
1.D
【解析】物理学家从千差万别的自然现象中 ( http: / / www.21cnjy.com )抽象出一个贯穿其中的物理量:能量在自然界经历的多种多样的变化中总量不发生变化,即能量守恒定律,故D正确。
2.D
【解析】伽利略的斜面实验中,小球的速度、高度、动能都随时间变化,而能量恒定不变,故D正确.
3.D
【解析】正腾空上升的礼花弹,高度越 ( http: / / www.21cnjy.com )来越高,上升的速度越来越慢,所以是动能转化为势能.秋千在荡向最低处时,速度越来越快,是势能转化为动能.张开的弓把箭水平射出去,是弓的势能转化为箭的动能.匀速驶上斜坡的自行车,动能没变,势能增加,所以A、B、C不对.
4.B
【解析】物体在光滑水平面上匀速滑行,动能、势能都不变,A、C、D错,B正确.
5.B
【解析】西瓜皮在下落过程中重力势能 ( http: / / www.21cnjy.com )转化为动能,速度不断增大,所以重力势能逐渐减小,动能不断增大;故A错误,B正确;下落过程中克服空气阻力做功,机械能减小,转化为内能,故C错误;下落过程中合力不可能增加,故加速度不可能增加,故D错误。
6.C
【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验,斜面上的 ( http: / / www.21cnjy.com )小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度,实质是动能与势能的转化过程中,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,高度越大,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.
7.AB
【解析】在没有摩擦和空气阻 ( http: / / www.21cnjy.com )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的过程,因为摩擦,物体会消耗一部分机械能.
8.ABC
【解析】举重运动员举起重 ( http: / / www.21cnjy.com )物,使重物的重力势能变大,消耗了自身的化学能,A正确;电流通过电阻丝,电流做功把电能转化为内能,B正确;内燃机中的燃料燃烧,对外做功,把内能转化为机械能,C正确;煤炭燃烧的过程是化学能转化为内能,总能量也是守恒的,D错.
9.b;a、c;等于
【解析】a、c点的位置最高,速度为零, ( http: / / www.21cnjy.com )故此两点时重力势能最大;b点最低,速度最大,故动能最大;由于没有空气阻力,从a点运动到b点的过程中,小球只有势能和动能相互转化,所以小球在a点的势能与在b点的动能相等。
【答案】见解析
【解析】人把夯锤抬高,消耗体内的化学能 ( http: / / www.21cnjy.com )使夯锤具有重力势能,下落时夯锤的速度越来越大,重力势能转化为动能,落地时动能又转化为内能等其他形式的能.
【答案】见解析
【解析】电车进站前虽关闭了电动机, ( http: / / www.21cnjy.com )但仍具有动能,可使电车爬上斜坡,这是将动能转化为势能储存.出站时,电车可利用斜坡再将势能转化成动能.可见,这种设计方案可以节约电能.
【答案】见解析
【解析】如图,例如游乐园中的海盗船,如果 ( http: / / www.21cnjy.com )没有摩擦力和空气阻力,船在摇摆时能达到一定的高度且高度不变.即船在摇摆过程中势能和动能相互转化,且在转化的过程中,动能和势能的总和不变。这说明实际生活中的问题理想化后,确实存在着某一物理量是不变的.
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