能量 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 同步練習(xí)1.試說明下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的.A.在水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后速度越來越小最后停止.B.火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?，子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去，射穿一塊鋼塊，速度減小.C.用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給電動(dòng)水泵抽水，把水從低處抽到高處.答案：A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（火藥爆炸），內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（子彈被發(fā)射），機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（子彈穿過鋼板）.C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（柴油機(jī)），再轉(zhuǎn)化為電能（發(fā)電機(jī)），電能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（水泵）.2.汽車行駛時(shí)，要消耗汽油，盡可能詳細(xì)地說明汽油燃燒時(shí)釋放的化學(xué)能通過哪些途徑轉(zhuǎn)化成了周圍環(huán)境的內(nèi)能.答案：化學(xué)能變成了氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能，一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能，另一部分散失到周圍環(huán)境中成為環(huán)境的內(nèi)能，汽車的動(dòng)能通過摩擦轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能.氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能還有一部分通過汽車發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為蓄電池內(nèi)的化學(xué)能，使用蓄電池時(shí)，這部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，又通過車燈轉(zhuǎn)化為光能，光照到地面空氣，轉(zhuǎn)化為環(huán)境的內(nèi)能.3.自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來越小，下列說法正確的是（）A.機(jī)械能守恒B.能量正在消失C.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化D.減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒答案：D4.一物體獲得一定初速度后，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)械能減少，內(nèi)能增加答案：BD物體沿斜面上滑過程中，有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體的機(jī)械能減少.由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，內(nèi)能應(yīng)增加，能的總量不變.5.下列物理過程，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式?jīng)]有發(fā)生變化的有（）A.哈雷彗星繞太陽做變速橢圓運(yùn)動(dòng)B.冰塊沿光滑斜面下滑C.氫氣球勻速上升D.熱水瓶瓶塞向上跳起答案：AB因?yàn)锳、B機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，始終在機(jī)械能的范疇內(nèi).C和D都有內(nèi)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化.6.下列各物體在所經(jīng)歷的過程中，內(nèi)能增加的有（）A.在光滑斜面上靜止釋放而滑下的物體B.水平飛行并射穿木塊的子彈C.在絕熱的條件下被壓縮的氣體D.在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，碰撞后以共同的速度運(yùn)動(dòng)答案：BCD7.子彈以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出時(shí)速度為100 m/s.若子彈減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并有50%被子彈吸收，求子彈溫度可升高多少攝氏度？已知子彈的比熱容為130 J/（kg·）答案：57.5子彈機(jī)械能的減少E=mv20mv2，子彈吸收的內(nèi)能U=0.5E，又Q吸=cmt，且有Q吸=U，所以t=57.8.“和平號(hào)”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道（可近似看作圓軌道）開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機(jī)械能中，除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量）.（1）試導(dǎo)出以下列各物理量的符號(hào)表示散失能量E的公式；（2）算出E的值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.墜落開始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17×105 kg；軌道離地面的高度為h=146 km；地球半徑R=6.4×106 m；墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10 m/s2；入海殘片的質(zhì)量m=1.2×104 kg；入海殘片的溫度升高T=3000 K；入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s空間站材料每1 kg升溫1 K平均所需能量c=1.0×103 J；每銷毀1 kg材料平均所需能量=1.0×107 J.答案：根據(jù)題給條件，從近圓軌道到地面的空間中重力加速度g=10 m/s2，若以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，墜落過程開始時(shí)空間站在近圓軌道的勢(shì)能為：Ep=Mgh 以v1表示空間站在近圓軌道上的速度,由牛頓定律可得Mg=M 其中r為軌道半徑.若以R表示地球半徑，則r=R+h由式可得空間站在近圓軌道上的動(dòng)能為Ek=Mg（R+h） 由得在近圓軌道上空間站的機(jī)械能E=Mg（R+h） 在墜落過程中，用于銷毀部分所需的能量為Q汽=（Mm） 用于殘片升溫所需的能量Q殘=cmT殘片的動(dòng)能為E殘=mv2 以E表示其他方式散失的能量，由能量守恒定律得E=Q汽+E殘+Q殘+E由此得E=Mg（+h）（Mm）Mmv2cmT（2）以題給數(shù)據(jù)代入得E=2.9×1012 J.思路導(dǎo)引各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化.振幅是表示振動(dòng)能量的多少，振幅越來越小說明機(jī)械能減少.有摩擦力做功，機(jī)械能減少.機(jī)械運(yùn)動(dòng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.有阻力做功就有內(nèi)能產(chǎn)生.減少的機(jī)械能E=mv02mv2，與吸收內(nèi)能U=0.5E且U=Q吸=cmt用能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解答.