2020-2021学年新教材高中物理 第三章 热力学定律 3 能量守恒定律课后习题（含解析）新人教版选择性必修第三册.docx

1、能量守恒定律课后篇巩固提升基础巩固1.秋千摆动幅度越来越小,关于该过程,下列说法中正确的是()A.机械能守恒B.能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒解析秋千摆动幅度越来越小,说明机械能在减少,故A、C项错误;而减少的机械能通过摩擦转化成了内能,故B项错误,D项正确。答案D2.(多选)一物体获得一定初速度后,沿着一粗糙斜面上滑,在上滑过程中,物体和斜面组成的系统()A.机械能守恒B.总能量守恒C.机械能和内能增加D.机械能减少,内能增加解析物体沿斜面上滑的过程中,有摩擦力对物体做负功,所以物体的机械能减少,由能量守恒定律知,内能增加,能量的总量不变

2、。答案BD3.一木箱静止于水平面上,现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m,木箱受到的摩擦力为60 N,则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek分别是()A.U=200 J,Ek=600 JB.U=600 J,Ek=200 JC.U=600 J,Ek=800 JD.U=800 J,Ek=200 J解析由于木箱在推动中受到滑动摩擦力,其与相对位移的乘积是转化为木箱与地面系统的内能,即:U=6010J=600J。由能量守恒定律可得Ek=W总-U=8010J-600J=200J,故B正确。答案B4.(2020江苏海门中学高三月考)如图所示,绝缘支座上,C球带正电,枕形导体A、B

3、靠在一起,现将A、B分开,分别接触一个小电机的两个接线柱,如果小电动机非常灵敏,它便会开始转动。当电动机还没有停止时,又立刻把A、B在C附近碰一下分开,再和电动机两接线柱接触,如此下去,小电动机便能不停地转动。则下列说法正确的是()A.A、B分开后A左端带正电,B右端带负电B.A、B分开前,AB是一个等势体C.上述过程违背了能量守恒定律D.上述过程说明永动机可以制成解析由静电感应可知,AB分开前,由于C球带正电,所以枕形导体A带负电,枕形导体B带正电,由于C球存在,所以AB分开后,A左端带负电,B右端带正电,分开前AB处于静电平衡状态,所以AB是一个等势体,故A错误,B正确;上述过程在把AB分

4、开的过程中要克服AB之间的静电力做功,把机械能转化为电能,然后再把电能转化为机械能,此过程是能量不断转化的过程,不违背能量守恒定律,但需要消耗机械能,永动机不可能制成,故C、D错误。答案B能力提升1.如图所示,A、B是两个完全相同的热胀冷缩明显的金属球,初温相同。A放在绝热板上,B用绝热绳悬挂。现只让它们吸热,当它们升高相同的温度时,吸热分别为QA、QB,则()A.QA=QBB.QAQBD.无法确定解析A、B升高相同的温度,根据Q=cmt可知,升温需要的能量是相同的。由于受热膨胀,A的重心升高,重力势能增加,QA一部分用于升温,一部分用于增加重力势能Ep,即QA=Q+Ep;B的重心降低,重力势

5、能减小,QB和减少的重力势能Ep共同用于升温,即Q=QB+Ep;显然QAQB。故选项C正确。答案C2.(2020江苏盐城模拟)如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是()A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅动热水,由能量守恒知能量来源于

6、热水,故A、B、C错;由能量守恒知,叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能,一部分在空气中释放,故D对。答案D3.重1 000 kg的气锤从2.5 m高处自由落下,打在质量为20 kg的铁块上,要使铁块的温度升高40 以上,气锤至少应落下多少次?设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度且铁块热量不散失,g取10 m/s2,不计空气阻力,铁的比热容c=4.62102 J/(kg)解析由机械能守恒定律得气锤下落到刚撞击铁块时的动能:Ek=mgh=103102.5J=2.5104J由动能定理得:W=Ek-0=2.5104J其中用来使铁块温度升高的功W=0.6W=1.5104J使铁块升高40所需的热量:Q=cmt=4622040J=3.696105J设气锤下落n次,才能使铁块温度升高40,则由能量守恒定律得nW=Qn=QW=3.6961051.5104=24.64故气锤应至少落下25次。答案25次