能量守恒定律與能源1.有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度。他的辦法是關(guān)好房間的門窗然后打開冰箱的所有門讓冰箱運轉(zhuǎn),且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞,則開機后,室內(nèi)的溫度將()A.逐漸有所升高B.保持不變C.開機時降低,停機時又升高D.開機時升高,停機時降低【解析】選A。壓縮機電機有電流流過,會產(chǎn)生熱量,即消耗電能,產(chǎn)生了內(nèi)能,且房間與外界沒有能量交換,所以房內(nèi)溫度會升高,A正確。2.(多選)如圖所示,將一輕彈簧下端固定在傾角為的粗糙斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)時上端位于A點。質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點靜止下滑,與彈簧發(fā)生相互作用后,最終停在斜面上。下列說法正確的是()A.物體最終將停在A點B.物體第一次反彈后不可能到達B點C.整個過程中重力勢能的減少量大于克服摩擦力做的功D.整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能【解析】選B、C、D。由題意可知,物塊從靜止沿斜面向上運動,說明重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力,因此物體不可能最終停于A點,故A錯誤。由于運動過程中存在摩擦力,導致摩擦力做功,所以物體第一次反彈后不可能到達B點,故B正確。根據(jù)動能定理可知,從靜止到速度為零,則有重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和,故C正確。整個過程中,動能最大的位置即為速度最大位置,而彈簧彈性勢能最大的位置為第一次壓縮彈簧到的最大位置(此時物體的速度為0),所以整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能,故D正確。3.(2017全國卷)如圖,一質(zhì)量為m,長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點,M點與繩的上端P相距13l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為()A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl【解析】選A。把Q點提到M點的過程中,PM段軟繩的機械能不變,MQ段軟繩的機械能的增量為E=23mg(-16l)-23mg(-13l)=19mgl,由功能關(guān)系可知:在此過程中,外力做的功為W=19mgl,故A正確,B、C、D錯誤。4.如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運動,將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到木塊右端。小鐵塊與木塊間的動摩擦因數(shù)為,當小鐵塊在木塊上相對木塊滑動L時與木塊保持相對靜止,此時長木塊對地位移為l。求這個過程中:世紀金榜導學號35684101(1)小鐵塊增加的動能。(2)木塊減少的動能。(3)系統(tǒng)機械能的減少量。(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量?！窘馕觥慨嫵鲞@一過程兩物體的位移示意圖,如圖所示。(1)小鐵塊與長木塊相對靜止時的速度為v,則根據(jù)動能定理有mg(l-L)=12mv2-0,其中(l-L)為小鐵塊相對地面的位移,從上式可看出Ekm=mg(l-L)。說明摩擦力對小鐵塊做的正功等于小鐵塊動能的增量。(2)摩擦力對長木塊做負功,根據(jù)功能關(guān)系EkM=-mgl,即木塊減少的動能等于其克服摩擦力做的功,為mgl。(3)系統(tǒng)機械能的減少量等于木塊減小的動能減去小鐵塊增加的動能E=mgl-mg(l-L)=mgL。(4)m、M間相對滑動的位移為L,根據(jù)能量守恒定律,知Q=mgL,即摩擦力對系統(tǒng)做的總功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。答案:(1)mg(l-L)(2)mgl(3)mgL(4)mgL