专题7.1 追寻守恒量——能量 巩固练习 word版含解析
文档属性
| 名称 | 专题7.1 追寻守恒量——能量 巩固练习 word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 969.7KB | ||
| 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 | 2019-10-26 12:57:10 | ||
图片预览
文档简介
第七章 机械能守恒定律
第1节 追寻守恒量——能量
知识
一、追寻守恒量
1．伽利略斜面实验研究。实验现象：让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，hA_______hB，如图所示。
2．能量概念
（1）动能：物体由于________而具有的能量。
（2）势能：相互作用的物体凭借其________而具有的能量。
（3）能的转化：在伽利略的理想斜面实验中，小球的势能和动能可相互转化。
二、认识能量
1．物体具有能量就能够对外做功
流动的河水能够推动水轮机做功，高处的重锤落下能够把木桩打入地里做功，被压缩了的弹簧能够把物体弹开做功，高温高压的气体膨胀时能够带动机器做功。可见，“流动的河水”、“高处的重锤”、“被压缩了的弹簧”、“高温高压的气体”等都具有能量。
2．能量是一个状态量，是 ，和物体所处的某一状态对应。
等于 运动 位置
标量
重点
能量的多样性
自然界中存在着各种不同的运动形式，不同的运动形式对应不同形式的能量。如：机械运动对应着机械能，热运动对应着内能，电磁运动对应着电磁能，原子核内部的变化对应着原子能等。
【例题】如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地（未画出）。在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是
A．助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能
B．起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C．越过横杆后，人的重力势能转化为动能
D．落地后，人的能量消失了
参考答案：ABC
基础训练
1．伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高度决不会更高一点，也决不会更低一点的点，这说明小球在运动过程中，有一个“量”是不变的，这个“量”就是
A．能量 B．势能 C．力 D．动能
2．（2019·重庆市彭水一中月考）关于动能的理解，下列说法正确的是
A．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同
B．物体以相同的速率向东和向西运动，动能大小相等，方向相反
C．当物体以相同的速率做曲线运动时，其动能不断变化
D．动能的大小由物体的质量和速度大小决定，与物体的运动方向无关
3．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．在小球运动的过程中，它的速度大小是守恒的
B．在小球运动的过程中，它的重力势能是守恒的
C．在小球运动的过程中，它的动能是守恒的
D．在小球运动的过程中，它的能量是守恒的
4．在下列事例中，属于动能和势能相互转化，且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，海盗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
5．（2019·安徽淮北市高一期末）下列说法中正确的是
A．伽利略的斜面实验说明，在自然界中有个守恒的物理量，这个物理量就是能量
B．亚里士多德的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法
C．伽利略通过实验说明了力是维持物体运动状态的原因
D．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的
6．2001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104 t，约载35 t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156 t，约载51 t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1 m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
7．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
8．下列物体具有动能的有
A．运动的空气 B．流动的河水
C．发射架上的导弹 D．弓上的箭
9．下列系统具有势能的有
A．高高悬挂在头顶上的大石头
B．枪膛中的子弹
C．满弓上的箭
D．被压缩的弹簧
10．下列关于“能量”的说法正确的是
A．运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量
B．燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量
C．电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量
D．以上说法均为错误
11．下列现象说明物体具有能量的是
A．风可以吹转风车 B．流水可以推动水磨
C．挥动的铁锤可以把桩打进地里 D．用嘴可以将气球吹大
12．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？
能力提升
13．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是
A．动能与势能之和守恒
B．能量正在消失
C．只有动能和重力势能的相互转化
D．动能与势能之和一直减少
14．伽利略曾设计了如图所示的一个实验，将摆球拉至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
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
15．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
16．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？
17．在游乐场游玩，当你乘坐以100 km/h的速度狂奔着翻山越岭的过山车时，那惊心动魄的刺激和新奇的体验，一定会让你尖叫不断，笑声满天，心里的感觉——简直太爽了，太棒了!不过，你注意过吗，过山车在高低起伏的“山路”上纵横驰骋时，并不需要引擎来推动，试分析过山车的能量如何转化。
参考答案
1．A
2．AD【解析】A：两质量相同的物体，若动能相同，则其速度大小相等，速度方向不一定相同，故A项正确。B：动能是标量，没有方向，故B项错误。C：当物体以相同的速率做曲线运动时，其动能不变，故C项错误。D：动能是标量，动能的大小由物体的质量和速度大小决定，与物体的运动方向无关，故D项正确。
3．D【解析】小球在运动的过程中动能和势能相互转化，动能和势能之和保持不变，即能量守恒，所以D正确。
5．AD【解析】伽利略的斜面实验说明，在自然界中有个守恒的物理量，这个物理量就是能量，故选项A正确；伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法，选项B错误；伽利略通过实验否定了力是维持物体运动状态的原因，证明了力是使物体运动状态改变的原因，选项C错误；牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的，选项D正确；故选AD。
6．BD【解析】在“9·11”事件中，重创大楼的最主要能量是86 t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35 t燃油，另一架携带51 t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100 t，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。故BD正确，AC错误。
7．B D【解析】根据动能的表达式：知，动能相等，鸽子的质量大，所以速度小，若势能相同，根据Ep=mgh知，麻雀的质量小，飞的高度高，所以选B和D。
8．AB 【解析】 发射架上的导弹和弓上的箭都还没有运动，所以没有动能。故AB正确，CD错误。
9．ACD【解析】枪膛中的子弹不能对外做功，所以没有势能。故ACD正确，B错误。
10．ABC 【解析】 能量转移和转化的过程伴随着做功或热传递的过程。故ABC正确，D错误。
11．ABCD【解析】能对外做功或发生热传递等现象。
12．【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。
13．D【解析】秋千在运动过程中由于受到空气阻力，故机械能将减小，转化为内能，由能量守恒可知总能量不变。
15．ABC【解析】举重运动员举起重物，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。
16．【解析】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。
17．【解析】过山车就是利用重力势能和动能之间的相互转化，才得以在“山路”上爬上爬下、畅通前行的。到达最高点后，过山车便开始下滑。在此过程中，过山车的高度降低，重力势能减小，转化为动能，所以过山车的速度逐渐增大，跑得越来越快，到达“山路”的最低处时，重力势能达到最小，动能达到最大，速度达到最大；然后转而爬坡（上升），此过程中过山车的位置越来越高，重力势能逐渐增大，速度减小，动能减小，动能又开始转化为重力势能。当过山车冲上第二个“山头”后，重力势能又开始转化为动能
第1节 追寻守恒量——能量
知识
一、追寻守恒量
1．伽利略斜面实验研究。实验现象：让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，hA_______hB，如图所示。
2．能量概念
（1）动能：物体由于________而具有的能量。
（2）势能：相互作用的物体凭借其________而具有的能量。
（3）能的转化：在伽利略的理想斜面实验中，小球的势能和动能可相互转化。
二、认识能量
1．物体具有能量就能够对外做功
流动的河水能够推动水轮机做功，高处的重锤落下能够把木桩打入地里做功，被压缩了的弹簧能够把物体弹开做功，高温高压的气体膨胀时能够带动机器做功。可见，“流动的河水”、“高处的重锤”、“被压缩了的弹簧”、“高温高压的气体”等都具有能量。
2．能量是一个状态量，是 ，和物体所处的某一状态对应。
等于 运动 位置
标量
重点
能量的多样性
自然界中存在着各种不同的运动形式，不同的运动形式对应不同形式的能量。如：机械运动对应着机械能，热运动对应着内能，电磁运动对应着电磁能，原子核内部的变化对应着原子能等。
【例题】如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地（未画出）。在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是
A．助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能
B．起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C．越过横杆后，人的重力势能转化为动能
D．落地后，人的能量消失了
参考答案：ABC
基础训练
1．伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高度决不会更高一点，也决不会更低一点的点，这说明小球在运动过程中，有一个“量”是不变的，这个“量”就是
A．能量 B．势能 C．力 D．动能
2．（2019·重庆市彭水一中月考）关于动能的理解，下列说法正确的是
A．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同
B．物体以相同的速率向东和向西运动，动能大小相等，方向相反
C．当物体以相同的速率做曲线运动时，其动能不断变化
D．动能的大小由物体的质量和速度大小决定，与物体的运动方向无关
3．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．在小球运动的过程中，它的速度大小是守恒的
B．在小球运动的过程中，它的重力势能是守恒的
C．在小球运动的过程中，它的动能是守恒的
D．在小球运动的过程中，它的能量是守恒的
4．在下列事例中，属于动能和势能相互转化，且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，海盗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
5．（2019·安徽淮北市高一期末）下列说法中正确的是
A．伽利略的斜面实验说明，在自然界中有个守恒的物理量，这个物理量就是能量
B．亚里士多德的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法
C．伽利略通过实验说明了力是维持物体运动状态的原因
D．牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的
6．2001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104 t，约载35 t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156 t，约载51 t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1 m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
7．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
8．下列物体具有动能的有
A．运动的空气 B．流动的河水
C．发射架上的导弹 D．弓上的箭
9．下列系统具有势能的有
A．高高悬挂在头顶上的大石头
B．枪膛中的子弹
C．满弓上的箭
D．被压缩的弹簧
10．下列关于“能量”的说法正确的是
A．运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量
B．燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量
C．电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量
D．以上说法均为错误
11．下列现象说明物体具有能量的是
A．风可以吹转风车 B．流水可以推动水磨
C．挥动的铁锤可以把桩打进地里 D．用嘴可以将气球吹大
12．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？
能力提升
13．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是
A．动能与势能之和守恒
B．能量正在消失
C．只有动能和重力势能的相互转化
D．动能与势能之和一直减少
14．伽利略曾设计了如图所示的一个实验，将摆球拉至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
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
15．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
16．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？
17．在游乐场游玩，当你乘坐以100 km/h的速度狂奔着翻山越岭的过山车时，那惊心动魄的刺激和新奇的体验，一定会让你尖叫不断，笑声满天，心里的感觉——简直太爽了，太棒了!不过，你注意过吗，过山车在高低起伏的“山路”上纵横驰骋时，并不需要引擎来推动，试分析过山车的能量如何转化。
参考答案
1．A
2．AD【解析】A：两质量相同的物体，若动能相同，则其速度大小相等，速度方向不一定相同，故A项正确。B：动能是标量，没有方向，故B项错误。C：当物体以相同的速率做曲线运动时，其动能不变，故C项错误。D：动能是标量，动能的大小由物体的质量和速度大小决定，与物体的运动方向无关，故D项正确。
3．D【解析】小球在运动的过程中动能和势能相互转化，动能和势能之和保持不变，即能量守恒，所以D正确。
5．AD【解析】伽利略的斜面实验说明，在自然界中有个守恒的物理量，这个物理量就是能量，故选项A正确；伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法，选项B错误；伽利略通过实验否定了力是维持物体运动状态的原因，证明了力是使物体运动状态改变的原因，选项C错误；牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的，选项D正确；故选AD。
6．BD【解析】在“9·11”事件中，重创大楼的最主要能量是86 t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35 t燃油，另一架携带51 t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100 t，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。故BD正确，AC错误。
7．B D【解析】根据动能的表达式：知，动能相等，鸽子的质量大，所以速度小，若势能相同，根据Ep=mgh知，麻雀的质量小，飞的高度高，所以选B和D。
8．AB 【解析】 发射架上的导弹和弓上的箭都还没有运动，所以没有动能。故AB正确，CD错误。
9．ACD【解析】枪膛中的子弹不能对外做功，所以没有势能。故ACD正确，B错误。
10．ABC 【解析】 能量转移和转化的过程伴随着做功或热传递的过程。故ABC正确，D错误。
11．ABCD【解析】能对外做功或发生热传递等现象。
12．【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。
13．D【解析】秋千在运动过程中由于受到空气阻力，故机械能将减小，转化为内能，由能量守恒可知总能量不变。
15．ABC【解析】举重运动员举起重物，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。
16．【解析】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。
17．【解析】过山车就是利用重力势能和动能之间的相互转化，才得以在“山路”上爬上爬下、畅通前行的。到达最高点后，过山车便开始下滑。在此过程中，过山车的高度降低，重力势能减小，转化为动能，所以过山车的速度逐渐增大，跑得越来越快，到达“山路”的最低处时，重力势能达到最小，动能达到最大，速度达到最大；然后转而爬坡（上升），此过程中过山车的位置越来越高，重力势能逐渐增大，速度减小，动能减小，动能又开始转化为重力势能。当过山车冲上第二个“山头”后，重力势能又开始转化为动能