能量守恒习题课

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新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律习题课闭合电路欧姆定律的应用课后练习含解析新人教版必修第三册

习题课:闭合电路欧姆定律的应用合格考达标练1.欧姆表电路及刻度盘如图所示,现因表头损坏,换用一个新表头。

甲表头满偏电流为原来表头的2倍,内阻与原表头相同;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为()A.100 Ω,100 ΩB.200 Ω,100 ΩC.50 Ω,100 ΩD.100 Ω,200 Ω,甲表头满偏电流为原表头的2倍,内阻与原表头相同,在电动势不变的情况下,其中值电阻变为原来的,即50Ω;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,在电动势不变的情况下,其中值电阻不变,即100Ω,则C正确,A、B、D错误。

2.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电流表、电压表均为理想电表,当开关闭合后,三个小灯泡均能正常发光,当滑动变阻器的触头P向右移动时,关于灯泡的亮度和电表示数变化情况,下列说法正确的是(小灯泡不会烧坏)()A.L1变亮,L2变暗,L3变暗B.L1变暗,L2变暗,L3变亮C.电流表A的示数变大,电压表V的示数变小D.电流表A的示数变小,电压表V的示数变小P向右移动,阻值增大,总阻值增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,路端电压增大,故电流表示数变小,电压表示数变大,故C、D错误;干路电流减小,则灯泡L1两端电压减小,变暗,路端电压增大,则并联电路电压增大,灯泡L3两端电压增大,变亮,流过灯泡L2的电流减小,变暗,故A错误,B正确。

3.如图所示的U-I图像中,Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图线,Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图线,该电源向该电阻供电时,电阻消耗的功率和电源的效率分别为()A.4 W和33.3%B.2 W和66.7%C.2 W和33.3%D.4 W和66.7%,电阻的阻值大小为R=Ω=1Ω,电源的电动势大小为E=3V,内阻为r=0.5Ω,电源的效率η=×100%=66.7%,电阻消耗的功率P=IU=2×2W=4W,故选项D正确。

能量守恒练习题计算物体在不同位置的势能和动能

能量守恒练习题计算物体在不同位置的势能和动能能量守恒练习题：计算物体在不同位置的势能和动能在物理学中，能量守恒定律是一个基本的原理，它指出能量在一个系统中是不可创造和不可消灭的，只能从一种形式转化为另一种形式。

这个原理在各个领域都有广泛的应用，特别是在力学中，能量守恒定律帮助我们了解物体在不同位置的势能和动能之间的转化关系。

为了更好地理解能量守恒定律，下面将通过几个练习题来计算物体在不同位置的势能和动能。

练习题一：一个质量为5kg的小球从高度为10m的平台上自由落下，请计算当小球落到地面时的动能和势能。

解答：首先计算小球在高度为10m时的势能。

根据物体的势能公式：Ep = m * g * h其中，Ep表示势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。

将给定的数值代入公式，我们可以得到：Ep = 5kg * 9.8m/s² * 10m = 490 J接下来计算小球落到地面时的动能。

根据动能定理，动能与势能之和保持不变。

因此，当小球落到地面时，它将完全转化为动能。

由于小球在最高点处的动能为零，所以可以得出：Ek = Ep = 490 J练习题二：一个质量为2kg的物体以速度4m/s沿着水平方向运动，请计算物体具有的动能。

解答：物体的动能可以通过动能公式来计算：Ek = 1/2 * m * v²其中，Ek表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。

将给定的数值代入公式，我们可以得到：Ek = 1/2 * 2kg * (4m/s)² = 16 J因此，物体具有16焦耳的动能。

练习题三：一个质量为0.5kg的小球从高度为5m的斜面上滑下，请计算当小球下滑到底部时的动能和势能。

解答：首先计算小球在高度为5m时的势能。

与练习题一类似，我们可以通过势能公式来计算：Ep = m * g * h将给定的数值代入公式，可以得到：Ep = 0.5kg * 9.8m/s² * 5m = 24.5 J接下来计算小球下滑到底部时的动能。

大学物理课后习题(第二章)

第二章能量守恒动量守恒选择题2－1 有一劲度系数为k 的弹簧(质量忽略不计),垂直放置,下端悬挂一质量为m 的小球.现使弹簧为原长,而小球恰好与地面接触.今将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚脱离地面为止,在上提过程中外力做的功为（ A ）(A)222m g k ; (B)222m g k ;(C) 224m g k; (D) 224m g k.2－2 一弹簧长00.5m l =,劲度系数为k ,上端挂在天花板上,当下端吊一小盘后,长度变为10.6m l =.然后在盘中放一物体,使弹簧长度变为20.8m l =.放物后,在弹簧伸长的过程中,弹性力所做的功为（ C ）(A) 0.80.6d kx x -⎰; (B) 0.80.6d kx x ⎰;(C) 0.30.1d kx x -⎰; (D) 0.80.1d kx x ⎰.2－3 如图所示,一单摆在点A 和点A '之间往复运动,就点A 、点B 和点C 三位置比较,重力做功的功率最大位置为（ B ）(A) 点A ; (B) 点B ; (C) 点C ; (D) 三点都一样.2－4 今有质量分别为1m 、2m 和3m 的三个质点,彼此相距分别为12r 、23r 和31r .则它之间的引力势能总和为（ A ）(A) 233112122331m m m m m m G r r r ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭; (B) 233112122331m m m m m m G r r r ⎛⎫++ ⎪⎝⎭; (C) 2331121223312m m m m m m G r r r ⎛⎫-++⎪⎝⎭; (D) 2331121223312m m m m m m G r r r ⎛⎫++ ⎪⎝⎭.2－5 有下列几种情况:(1) 物体自由落下,由物体和地球组成的系统; (2) 使物体均匀上升,由物体和地球组成的系统;(3) 子弹射入放在光滑水平面上的木块,由子弹和木块组成的系统; (4) 物体沿光滑斜坡向上滑动,由物体和地球组成的系统.机械能守恒的有（ C ）(A) (1)、(3); (B) (2)、(4); (C) (1)、(4); (D) (1)、(2).2－6 质量分别为m 和4m 的两个质点,沿一直线相向运动.它们的动能分别为E 和4E ,它们的总动量的大小为（ C ）(A)(C)-.2－7 质量为m 的小球,以水平速度v 与竖直的墙壁作完全弹性碰撞.以小球的初速度v的方向为O x 轴的正方向,则此过程中小球动量的增量为（ D ） (A) m i v ; (B) 0; (C) 2m i v ; (D) 2m -i v .2－8 如图所示,质量为1k g 的弹性小球,自某高度水平抛出,落地时与地面发生完全弹性碰撞.已知在抛出1s 后又跳回原高度,而且速度的大小和方向和刚抛出时相同.在小球与地面碰撞的过程中,地面给它的冲量的大小和方向为（ A ）(A) 19.8kg m s -⋅⋅,垂直地面向上;19.8kg m s-⋅⋅,垂直地面向上;(C) 119.6kg m s -⋅⋅,垂直地面向上; (D) 14.9kg m s-⋅⋅,与水平面成o45角.2－9 一炮弹由于特殊原因,在弹道最高点处突然炸成两块,如果其中一块做自由落体下落,则另一块的着地点（ A ）(A) 比原来更远; (B) 比原来更近; (C) 仍和原来一样; (D) 条件不足,不能判定.2－10 在下列陈述中,正确的是（ A ） (A) 物体的动量不变,动能也不变; (B) 物体的动能不变,动量也不变; (C) 物体的动量变化,动能也一定变化; (D) 物体的动能变化,动量却不一定也变化.2－11 如图所示,一光滑圆弧形槽m '放置于光滑的水平面上,一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力,对这一过程,下列陈述正确的为（ C ）(A) 由m 和m '组成的系统动量守恒; (B) 由m 和m '组成的系统机械能守恒; (C) 由m 、m '和地球组成的系统机械能守恒; (D) m 对m '的正压力恒不作功.2－12 如图所示,质量为20g 的子弹,以1400m s-⋅的速率沿图示方向射入一原来静止的、质量为980g 的摆中.摆线不可伸缩,质量忽略不计.子弹射入后,摆的速度为（ A ）(A) 14m s -⋅; (B) 18m s -⋅; (C) 12m s -⋅; (D) 11.79m s -⋅. 计算题2－13 用力推物体,使物体沿O x 轴正方向前进,力在O x 轴上的分量为510x F x =+式中x 的单位为m ,x F 的单位为N .求当物体由0x =移到4m x =时,力所做的功.解在物体由0x =移到4m x =的过程中,力所做的功为()214d 510d 100J x x x A F x x x ==+=⎰⎰2－14 一个不遵守胡克定律的弹簧,它的弹性力F 与形变x 的关系为3F kx b x =--式中,411.1610N m k -=⨯⋅,531.610N mb -=⨯⋅,求弹簧变形由10.2m x =到20.3mx =时,弹性力所做的功.解在弹簧变形由1x 到2x 的过程中,弹性力所做的功为221132244212111d ()d ()()24x x x x A F x kx b x F x k x x b x x ==-+=----⎰⎰将10.2m x =和20.3m x =代入上式,可得2244212142254411()()2411 1.1610(0.30.2) 1.6010(0.30.2)J 550J24A k x x b x x =----⎡⎤=-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯-=-⎢⎥⎣⎦2－15 如果子弹穿入墙壁时,所受的阻力与穿入的深度h 成正比,证明当子弹的初速度增大为原来的2倍时,子弹进入墙壁的深度也增大2倍.证在穿进墙壁后,子弹所受的阻力为F kh =-,式中k 为常数.设子弹进入墙壁的最大深度为m h ,则在子弹穿入过程中,阻力做的功为m 2m 01d 2h A kh h kh =-=-⎰子弹在最大深度m h 时的速度为零.由外力的功等于始末二状态之间的动能的增量,有22m ax 01122kh k -=-v式中0v 是子弹的初速度,即子弹与墙壁接触瞬间的速度.k 和子弹质量m 均为常数,因此子弹的初速度0v 和子弹进入墙壁的最大深度m h 成正比,子弹的初速度增大为原来的2倍时,子弹进入墙壁的最大深度也增大为原来的2倍.2－16 如图所示,一质量为4k g 的小球,从高度3m h =处落下,使弹簧受到压缩.假定弹簧的质量与小球相比可以略去不计,弹簧的劲度系数1500N m k -=⋅.求弹簧被压缩的最大距离.解小球从开始下落,到弹簧达到最大压缩x 量为止,下落距离为h x +.这期间, 由小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒.由于小球的动能增量为零,因此21()02kx m g h x -+=即2220m g m g x x h kk--=将2249.80.1568500m g k⨯⨯==,3m h =代入上式,可解得0.769m x =2－17 测定矿车的阻力因数μ(即阻力与矿车对轨道正压力的比值)的设施如图所示.测定时使矿车自高度h 处从静止开始下滑,滑过一段水平距离2l 后停下.已知坡底的长度为1l ,证明12h l l μ=+.证设矿车质量为m ,则矿车在坡道上下滑时所受的正压力大小为co s m g θ.式中θ为斜面与水平面的夹角.由功能原理,矿车所受的力在全过程中所做的功,等于其始末二状态之间的动能增量,而动能的增量为零,于是2co s 0co s l m g h m g m g l μθμθ--=由此可得12()h l l μ=+2－18 一颗子弹由枪口射出时速率为0v ,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合外力为F a bt =-式中a 、b 为常量.(1) 设子弹走到枪口处,所受的合力刚好为零,求子弹走完枪筒全长所需的时间; (2) 求子弹所受的冲量; (3) 求子弹的质量.解 (1) 子弹走到枪口处,所受的合力刚好为零:00F a bt =-=由此可得子弹走完枪筒全长所需的时间为0a t b=(2) 在[]00,t ,子弹所受的冲量为022200011()d ()222t a aaI a b t t a t b t ab bb b=-=-=-=⎰(3) 由动量原理I m =∆v ,而子弹的初速度为零,于是有0I =m v由此可得子弹的质量为2I a b ==m v v2－19 一质量为m 的质点,在O xy 平面上运动,其位置矢量为cos sin a t b t ωω=+r i j求从0t =到π2t ω=时间内,质点所受的合外力的冲量.解质点的速度为d sin co s d a t b t tωωωω==-+r i j v0t =时, 质点的速度为1b ω=j vπ2t ω=时, 质点的速度为2ππsin co s 22a b a ωωωωωωω=-+=-i j i v由动量原理, 在0t =到π2t ω=时间内质点所受的合外力的冲量为21m m m a m b ωω=-=--I i j v v2－20 有一横截面积为20.2m S =的直角弯管,水平放置,如图所示.管中流过流速为13.0m s-=⋅v 的水.求弯管所受力的大小和方向.解 d m 的水转过直角,经历的时间为∆l t =v,式中l 为弯管14圆弧的长度;动量改变的大小为d m ,方向与水平成o45角.由动量定理,弯管给d m 的水的平均作用力的大小为2d d d d m m m F l tl===∆v圆弧弯管长度的水的质量为d m mS l ρ==⎰.这么多的水转过直角,弯管所给的平均作用力的大小为2223231100.20 3.0N 2.5510NS l F S ll====⨯⨯⨯=⨯v v v方向与水平成o45角,斜向上.此力的反作用力即为水管所受的力,大小为32.5510N F '=⨯方向与水平成o45角,斜向下.2－21 水力采煤是利用水枪在高压下喷出来的强力水柱,冲击煤层而使煤层破裂.设所用水枪的直径为30m m ,水速为160m s-⋅,水柱与煤层表面垂直,如图所示.水柱在冲击煤层后,沿煤层表面对称地向四周散开.求水柱作用在煤层上的力.解设水在煤层表面均匀四散,则煤层所受的合力在沿煤层表面的方向上的分量为零.在t ∆时间内,有质量为m tS ρ=∆v 的水到达煤层表面.式中v 为水速, S 为水柱截面积.在垂直于煤层的方向上,其动量的变化为()2x m tS ρ∆=-∆v v由动量定理,()x x F t m ∆=∆v ,可求得水柱所受的冲力在垂直于煤层的方向上的分量为x F S ρ=-2v水柱作用在煤层上的力是x F i 的反作用力,垂直指向煤层,大小为2432π 3.01011060N 2545N 4F S ρ-⨯⨯'==⨯⨯⨯=2v2－22 在铁轨上,有一质量为40t 的车辆,其速度为11.5m s -⋅,它和前面的一辆质量为35t 的静止车辆挂接.挂接后,它们以同一速度前进.求:(1) 挂接后的速率;(2) 质量为35t 的车辆受到的冲量. 解 (1) 由动量守恒定律,有21122()m m m m +=+v v v式中11 1.5m s -=⋅v 是140t m =的车辆的初速度,20=v 是230t m =的车辆的初速度;v 是两辆车一起运动的速度.由此可得311113124010 1.5m s0.8m s(4035)10m m m --⨯⨯==⋅=⋅++⨯v v(2) 质量为235t m =的车辆受到的冲量等于其动量的增量:34235100.8N s 2.8010N s I m ==⨯⨯⋅=⨯⋅v2－23 一个质量为60kg 的人,以12.0m s -⋅速率跳上一辆以11.0m s -⋅的速率运动的小车.小车的质量为180k g .(1) 如果人从小车后面跳上去,求人和小车的共同速度 (2) 如果人从小车前面跳上去,求人和小车的共同速度. 解以小车前进方向为正方向.由动量守恒定律121122()m m m m +=+v v v式中v 是人和小车的共同速度, 1v 是人的速率, 12 1.0m s -=⋅v 是小车的速率. 由上式可得112212m m m m +=+v v v(1) 如果人从小车后面跳上去,则人的速度11 2.0m s -=⋅v ,人和小车的共同运动的速度为1111221260 2.0180 1.0m s1.25m s(60180)m m m m --+⨯+⨯==⋅=⋅++v v v(2) 如果人从小车前面跳上去,则人的速度11 2.0m s -=-⋅v ,人和小车的共同运动的速度为1111221260( 2.0)180 1.0m s0.25m s(60180)m m m m --+⨯-+⨯==⋅=⋅++v v v2－24 一炮弹竖直向上发射,初速度为0v .在发射后经过时间t ,在空中自动爆炸.假定炮弹爆炸后分成质量相等的A 、B 、C 三块碎片.其中A 块的速度为零, B 、C 两块的速度大小相同,且B 块的方向与水平成α角.求B 、C 两块碎片的速度大小和C 块的方向.解临爆炸前,炮弹的速度在竖直方向,大小为0g t =-v v .其方向可能竖直向上,亦可能竖直向下.设炮弹的质量为m ,爆炸后瞬时B 、C 两块的速度分别为B v 和C v .由动量守恒定律B C 1133m m m +=v v v图示为速度竖直向上时的动量守恒的矢量图,图中π2βα=-.若速度竖直向下,亦可作出相似的动量守恒的矢量图.由于B 、C 两块的速度大小相同,即B C =v v ,因此动量守恒的矢量图为等腰三角形,C v 与竖直面的夹角亦为β,与水平面的夹角亦为α;与B v 之间的夹角为π2α-,且B C 11sin sin 33m m m αα+=v v v将0g t =-v v 和B C =v v 代入,即可求得B 、C 两块碎片的速度大小为0B C 32sin g t α-==v v v2－25 如图所示,有一空气锤,质量为200kg m =,由高度0.45m h =处受工作气缸中压缩空气的压力及重力的作用而落下,摩擦阻力可以忽略.已知工作气缸内压缩空气对锤头的平均压力37.0010N F =⨯,锤头与工件的碰撞时间为0.010s t =,求锤头锻打工件时的平均冲力.解设锤头到达工件,与工件接触瞬时的速度为v .由功能原理,有21()2F m g h m +=v由此可得=v这时,汽缸内的压强已经很小,对锤头的压力可以忽略.锤头锻打工件时的过程中,受到的向上的平均冲力为1F .以竖直向下为正方向,由动量原理,有()1Fm g t m -+∆=-v可得1F 的大小为15200 2009.8N 1.29010N0.010m F m g m gt ⎛⎫=+=⎪∆⎝⎭⎛⎫=⨯⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭v工件所受的打击力是1F 的反作用力,平均大小亦为51.29010N ⨯,方向竖直向下.若不忽略汽缸内的压缩空气对锤头的压力,且认为大小亦为37.0010N F =⨯,则有()1F F m g t m '-++∆=-v由此可得锤头和工件所受的打击力的平均大小()53511 1.290107.0010N1.3610N F F F '=+=⨯+⨯=⨯2－26 两个形状相同质量均为m '弧形光滑导轨A 和B ,放在光滑地板上,且在同一竖直平面内,A 和B 的下端均和地板相切,如图所示.今有一质量为m 的小物体,由静止从高度为0h 的A 的顶端下滑,求m 在B 导轨上上升的最大高度.解设小物体下滑至地面时,物体速度为v ,导轨A 的速度为A v .在小物体下滑的过程中,小物体、导轨A 和地球组成的系统机械能守恒,有22A 01122m m m g h '+=v v小物体和导轨A 组成的系统在水平方向上动量守恒,有A 0m m '+=v v联立解此二方程,可得=v设小物体沿导轨B 上升的最大高度为h ,此时二者一起运动的速度为B v .在小物体上升的过程中,小物体、导轨B 和地球组成的系统机械能守恒,有221B 11()22m m g h m m '=++v v小物体和导轨B 组成的系统在水平方向上动量守恒,有B ()m m m '=+v v联立解此二方程,可得22()m h m m g'='+v将=v 代入上式,可得20m h h m m '⎛⎫= ⎪'+⎝⎭。

能量守恒定律练习题

能量守恒定律练习题
1. 弹性碰撞问题
问题描述：一个质量为m1的物体1以初始速度v1撞击一个质量为m2的物体2，物体1的速度变为v1'，物体2的速度变为v2'。

根据能量守恒定律，推导出物体1和物体2的速度变化公式。

2. 加速下滑问题
问题描述：一个滑块从高度为h处滑下直纯滑道，滑到底部速度为v。

根据能量守恒定律，计算滑块从高度h滑至底部的时间。

3. 弹簧的压缩问题
问题描述：一个质量为m的物体以速度v撞向一根劲度系数为k的弹簧，最大压缩距离为x。

根据能量守恒定律，计算物体在弹簧上的最大压缩距离。

4. 灯泡的照明问题
问题描述：一个电流为I的灯泡连接在电压为V的电源上，假设电能转化为光能的效率为η。

根据能量守恒定律，计算灯泡的功率P。

5. 动能定理问题
问题描述：一个质量为m的物体以速度v运动到速度v'，根据能量守恒定律，推导出物体受到的合外力F。

注意: 以上练题需要根据能量守恒定律进行计算，具体步骤和公式推导可参考相应物理学教材或参考资料。

为确保准确性，请勿引用无法确认的内容。

能量守恒习题课解答

F
m1
O
x0
kx 0 = F + m1 g
kx ≥ m2 g
m2
撤去外力后系统机械能守恒
1 2 1 2 kx 0 − m1 gx 0 = kx + m1 gx 2 2 m2 g + 2m1 g x0 = k
F = m1 g + m2 g
交换m1、m2位置不影响结果
能量守恒习题课后作业(15) 1、传送带A以V0=2m.s-1的速度把行李包送到坡道的上端，行李包沿光滑的坡道下滑后装到M=20kg差为h=0.6m，行李包与车板之间的摩擦系数 μ=0.4小车与地面的摩擦忽略不计，取g=10ms-2求：（1）开始时行李包与车板间有相对滑动,当行李与小车相对静止时车的速度. （2）从行李包送上小车到它相对小车为静止时所需的时间. 解: 根据机械能守恒行李包落入小车时的速度v: m V0 h
mv 2 θ 600 mg ( L − L cos 60°) = mg ( L − L cos θ ) + 2 v2 Tc − mg cos θ = m Tc L 1 Tc = mg cosθ + 2mg (cosθ − ) = 3mg cosθ − mg 2
mg sin θ = maτ → aτ = g sin θ
(1/2)mv02+mgh=(1/2)mv2 v=4m·s-1 行李落入小车后，根据动量守恒得
:mv=(M+m)v' v ' =1.33m·s-1
(2)根据动量定理得:-mgμ△t=mv′-mv △t=0.67s
M
2、质量m=0.1kg的小球,拴在长度L=0.5m的轻绳的一端,构成摆, 摆动时与竖直线的最大夹角为600. （1）小球通过竖直位置时的速度为多少?此时绳的张力? （2）在θ<600的任一位置,求小球速度V与θ的关系式,这时小球的加速度为何?绳的张力为多大? 解:(1) 机械能守恒有:mg(L-Lcos60°)=(1/2)mv2 法向:T-mg=mv2/L T=1.96N (2)根据机械能守恒有: v = 2 gL(cosθ − 1 / 2) v=2.21ms-1

高中物理能量守恒定律课后习题答案及解析

高中物理能量守恒定律课后习题答案及解析练习与应用1．下面的设想符合能量守恒定律吗？请简述理由。

（1）利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械。

（2）造一条没有动力系统的船在水面上行驶。

（3）通过太阳照射飞机，使飞机不带燃料也能飞行。

解析：（1）利用永久磁铁间的作用力，制成一台机械，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律；（2）船上没有动力系统，没有其他形式的能可以转化成船向前行驶的动能，这不符合能量守恒定律；（3）可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机飞行，符合能量守恒定律。

2．有一瓶盛500 mL 的饮料罐，其标签上注有“180 kJ/100 mL ”的能量参考值。

请你估算这瓶饮料的能量相当于一个成年人爬多少层楼所做的功。

解析：这瓶500mL 的饮料能提供的总能量E=180×103100×500J =9×105J一个成年人的体重约60kg ，每层楼高约3m ，若这瓶饮料的能量相当于该成年人爬n 层楼所做的功，则应有E=mgnh=Gnh故n=EGℎ=9×105600×3=500即相当于成年人爬500层楼所做的功。

3．为测算太阳射到地面的辐射能，某校科技实验小组的同学把一个横截面积是300 cm2的矮圆筒的内壁涂黑，外壁用保温材料包裹，内装水0.6 kg。

让阳光垂直圆筒口照射2 min后，水的温度升高了1 ℃。

请由此估算在阳光直射时地面上每平方米每分钟接收的太阳能量。

水的比热容c为4.2×103 J/（kg·℃）。

解析：横截面积s＝300cm2＝3×10-2m2，2min内水吸收的热量Q=Cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×1℃=2.52 ×103J,则Q1=QtS=4.2×104J/(m2·min),所以每平方米每分钟吸收的热量为4.2×104J。

新教材人教版必修第二册第8章习题课机械能守恒定律的综合应用能量守恒定律课件(50张)

从抛出到落地，重力势能减少mgh，动能增加
1 2
mv2－
1 2
mv
2 0
，由
机械能守恒定律可得mgh＝12mv2－12mv20，乙说法也对．
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抛出时的高度 h＝v2－ 2gv20＝2×4810 m＝2.4 m.
[答案] 见解析
15
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16
对单个物体包括地球为系统只受重力作用时，动能定理和机械能守恒定律表达式并没有区别；对两个物体组成的系统应用机械能守恒定律较方便；对有摩擦力或其他力做功的情况下要用动能定理列方程.
科学思维：1.通过机械能守恒定律的应用，培养科学思维能力和综合分析问题的能力.2.通过学习形成能量利用及能量转化的物理观念．
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3
合作探究攻重难
栏目导航
4
链条类物体的机械能守恒问题
[要点归纳] 链条类物体机械能守恒问题的分析关键是分析重心位置，进而确定物体重力势能的变化，解题要注意两个问题：一是零势能面的选取；二是链条的每一段重心的位置变化和重力势能变化．
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9
[解析] 设链条质量为m，可以认为始末状态的重力势能变化是由L－a段下降引起的
下降高度h＝a＋L－2 asin α＝L＋2 asin α 该部分的质量为m′＝mL (L－a)
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由机械能守恒定律可得mL (L－a)gh＝12mv2，解得a＝ L2－gsvi2nLα.
[答案] a＝ L2－gsvi2nLα
FN＋mg＝mvR2，则v≥ gR 小物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律有： 12mv2C＝12mv2＋2mgR
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联立得R≤5vg2C 解得R≤0.32 m.

高中物理(新人教版)选择性必修三课后习题：能量守恒定律(课后习题)【含答案及解析】

能量守恒定律课后篇素养形成必备知识基础练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,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。

2.(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,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。

故B、D正确。

3.一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E k分别是()A.U=200 J,E k=600 JB.U=600 J,E k=200 JC.U=600 J,E k=800 JD.U=800 J,E k=200 J,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=60×10 J=600 J。

由能量守恒定律可得E k=W总-U=80×10 J-600 J=200 J,故B正确。

4.(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附近碰一下再分开,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,A、B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A、B分开后,A左端带负电,B右端带正电,分开前A、B处于静电平衡状态,所以A、B是一个等势体,故A错误,B正确;上述过程在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功,把机械能转化为电能,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。

初中物理能量转化与守恒定律课后习题

初中物理能量转化与守恒定律课后习题
一、填空题
1. 请填写下列现象中能量转换的方式。

（1）用酒精灯给试管里的水加热：________能转化为_______能；
（2）火力发电站：________能转化为_______能；
（3）在水力发电站里水轮机带动发电机发电：________能转化为_______能；
（4）太阳能热水器：________能转化为_______能；
⑸给蓄电池充电时，能转化为能。

2. 关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（）
A．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳
B．凡是能量守恒的过程就一定会发生能量的转化
C．由能量守恒定律可知，只要尽可能减小绳子与滑轮之间摩擦，滑轮组的机
械效率可能会达到100%
D．一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒
附参考答案：
一、1.（1）化学，内
（2）内，电
（3）机械，电
（4）光能，内
⑸电，化学
2. A。

课时作业3：3.3　能量守恒定律

第3节能量守恒定律基础过关1.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这一过程中()A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减小D.机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析汽车在关闭发动机时能匀速运动，说明汽车和斜坡之间一定有摩擦力作用，所以汽车的机械能不守恒，有部分机械能转化为内能，但能的总量保持不变，故D正确。

答案D2.重10 N的物体从一个高3 m、长5 m的斜面上滑下，已知物体与斜面之间的动摩擦因数是0.25，在物体从斜面顶端滑至底端的过程中，内能的增量是() A.10 J B.20 JC.30 JD.40 J解析根据功能关系，滑动摩擦力在相对位移上的功等于内能的转化：ΔU＝μmg cos θ·l＝0.25×10×45×5 J＝10 J。

答案A3.(多选)下列关于永动机的说法正确的是()A.永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器B.永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律C.永动机不能制成的原因是技术问题D.永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律解析永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了能量守恒定律，这也是它不能制成的原因。

故A、D正确，B、C错误。

答案AD4.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是()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，但总能量守恒解析自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能等于克服阻力做的功，增加了内能。

答案D5.(多选)如图为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有()A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积不变，气体的压强增大，选项A正确，B错误；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，选项C正确；如果水全排出，气体压强为p3，p3(2＋0.5)＝p1(0.5＋0.1)得p3＝0.24p1<p1，故不再充气不能把水喷光，选项D错误。

热力学第一定律能量守恒每课一练 (8)

10.3热力学第一定律能量守恒定律每课一练1（人教版选修3-3）【课堂训练】1.关于物体内能的变化，以下说法正确的是（）A．物体吸热，内能一定增大B．物体对外做功，内能可能增大C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变2.在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中,关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是（）A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负3.一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列各式中正确的是（）A.W=8×104 J，ΔU=1.2×105 J，Q=4×104 JB.W=8×104 J，ΔU=-1.2×105 J，Q=-2×105 JC.W=-8×104 J，ΔU=1.2×105 J，Q=2×105 JD.W=-8×104 J，ΔU=-1.2×105 J，Q=-4×104 J4.一个透热良好的汽缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩过程中对气体做了2 000 J的功，稳定后使容器中2 kg的水温度升高了0.2 ℃，假设盛水容器绝热.问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？【课后巩固】5.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（）A.它不符合机械能守恒定律B.它违背了能量的转化和守恒定律C.它做功产生的热不符合热功当量D.暂时找不到合理的设计方案和理想材料6.（2011·大纲版全国卷）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时，其内能一定减少C.气体从外界吸收热量，其内能一定增加D.外界对气体做功，气体内能可能减少7.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体，气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则（）A．p b＞p c，Q ab＞Q ac B．p b＞p c，Q ab＜Q acC．p b＜p c，Q ab＞Q ac D．p b＜p c，Q ab＜Q ac8.对一定质量的气体,下列说法正确的是（）A.在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变9.（2011·重庆高考）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（）A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小10.（2011·广东高考）如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（）A.外界对气体做功，气体内能增大B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小11.（2011·南宁高二检测）爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食，如图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容器盖后，“嘭”的一声气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花.设当地温度为t1=27 ℃,大气压为p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0.试分析：（1）容器内的气体看做理想气体，求容器内气体的温度.（2）假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功15 kJ，并向外释放了20 kJ的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？答案解析【课堂训练】1.【解析】选B、C.物体对外做功的同时若从外界吸热，且吸收的热量大于物体对外做的功，则内能增大，故B正确；物体吸收热量，若同时对外做功，且吸收的热量等于对外做的功，则内能不变，故A 错，C正确；物体放出热量，同时对外做功，则内能一定减少，故D 错.2.【解析】选C.外界对物体做功时W为正，反之为负；吸热时Q为正，反之为负；内能增加时ΔU为正，反之为负.故C正确.【总结提升】热力学第一定律的符号规则对于热力学第一定律的应用，要特别注意,公式中各量的符号规则，能确定正负号的直接在数值前代入符号计算即可,对于不能确定符号的可先采取假设正值的方法来处理，若计算结果是正值，就是规定正值的情况，若计算结果为负值就是正值的相反情况.3.【解析】选B.根据热力学第一定律的符号规则，W=8×104J，ΔU=-1.2×105 J，由ΔU=W+Q可求得：Q=-2.0×105 J，所以选项B 正确.4.【解析】活塞对气体做功W=2 000 J，气体向水放出热量，其绝对值为：|Q|=cmΔt=4.2×103×2×0.2 J=1 680 J由于压缩中气体向外界放热，所以代入热力学第一定律表达式时，Q 取负号，内能变化为ΔU=W＋Q=2 000 J－1 680 J=320 J，即气体内能增加了320 J.答案：内能增加了320 J【课后巩固】5.【解析】选B.第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量的转化和守恒定律，故B项正确.6.【解析】选A、D.如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收的热量全部用来对外做功，A正确；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，内能不会减少，所以B错误；若气体吸收热量同时对外做功，其内能也不一定增加，C错误；若外界对气体做功同时气体向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，所以D正确．【变式备选】一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（）A．气泡对外做功，内能不变，同时放热B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热C．气泡内能减少，同时放热D．气泡内能不变，不吸热也不放热【解析】选B.在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低．但由于外部恒温，且气泡缓慢上升，故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变．故须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功，故选B.7.【解析】选C.一定量的理想气体内能只与温度有关，从状态a 到状态b 和状态c ，两过程温度升高相同，即内能增加相同，但b 状态体积比a 状态大，所以从a 状态到b 状态要对外界做功，由热力学第一定律知Q ab ＞Q ac ，由于b 、c 状态温度相同，由玻意耳定律，p b ＜p c ，故C 正确．8.【解析】选A.当体积增大时,气体一定对外做功,A 正确;而气体压强增大,但体积不一定会减小,所以外界不一定对气体做功,B 错;当气体体积不断被压缩时,外界对气体做功,因气体与外界之间能量交换不确定,所以气体的内能不一定增加,C 错;在气体与外界没有热量交换时,气体对外做功或外界对气体做功,都可以使气体的内能发生变化,D 错.9.【解析】选A.气体膨胀对外做正功，而缸内气体与外界无热交换，由热力学第一定律知，其内能一定减小，温度降低，故分子的平均动能减小，A 正确，B 、C 、D 错误．10.【解析】选A.M 向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，由热力学第一定律知，Q=0，内能的改变取决于做功，因外界对气体做功，故气体的内能增大，A 正确，B 、C 、D 错误.11.【解析】（1）根据查理定律：1212p p T T p 1=p 0,T 1=300 K,p 2=4p 0.整理得：T 2=1 200 K,t 2=927 ℃.（2）由热力学第一定律ΔU=Q+W得ΔU＝-20 kJ-15 kJ=-35 kJ，故内能减少35 kJ. 答案：（1）927 ℃（2）减少35 kJ。

高中物理第3节能量守恒定律能力提升练习(Word版含答案)

人教版（2019）选择性必修第三册第三章第3节能量守恒定律能力提升练习一、单选题1．下列四幅图分别对应四种说法，正确的是（）A．分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值B．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变小，外界对气体做正功2．如图所示为现代生活中常用的太阳能热水器，从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能热水器（）A．创造了热能B．消灭了太阳能C．创造了太阳能D．把太阳能转化成了热能3．若一定量理想气体按如图所示从A状态变化到B状态则（）A．气体内每个分子动能都增大B．气体内能减少C．气体一定吸热D．气体体积可能增大4．在用电高峰时期，电网负荷比较大，为了确保居民、农业、重要公益事业和公益性服务等用电供应，会在部分地区对工业生产实行“拉闸限电”和优化供电渠道。

下列关于能源和可持续发展说法合理的是（）A．太阳能的利用对环境的影响很小。

利用太阳能最有前途的领域是，通过太阳能电池将太阳能转化为电能B．水能是可再生能源，水电站是利用水能的唯一形式C．利用核能的方法有核聚变和核裂变，核电站就是利用核聚变来发电的D．实现可持续发展，一方面要大力提倡多使用能源，另一方面要发展可再生能源以及天然气、核能等对生态环境的污染程度低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明5．已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变6．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C （质量为m ）与容器用良好的隔热材料制成。

活塞横截面积为S ，大气压为0p ，另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B 而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量E ∆，外界对容器内空气所做的功W 与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（）A ．Mgh mg h E W +∆∆+=B ．E W ∆=，0W Mgh mg h p S h +∆+∆=C ．E W ∆=，0W Mgh mg h p S h +∆+∆<D ．E W ∆≠，0W Mgh mg h p S h +∆+∆=7．下列说法正确的是（）A ．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动B ．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加C ．分子间的作用力总是随分子间距减小而增大D ．已知水的摩尔质量为18g/mol 和水密度为1g/cm 3可估算出1mol 水分子的个数8．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角为θ，传送带在电动机的带动下，始终保持v 的速率运行，现把一质量为m 的工件(可看做质点)轻轻放在传送带的底端，经过一段时间，工件与传送带达到共同速度后继续传送到达h 高处，工件与传送带间动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则下列结论正确的是（）A ．工件与传送带间摩擦生热为212mvB ．传送带对工件做的功为212mv ＋mghC ．传送带对工件做的功为mg tan hμθD ．电动机因传送工件多做的功为212mv ＋mgh9．如图所示为一定质量理想气体的p -V 图象，若气体从图中状态A 变化到状态B ，则（）A．气体内能增加，并放出热量B．气体内能增加，并吸收热量C．气体内能减少，并放出热量D．气体内能减少，并吸收热量10．一定质量的理想气体，状态由a变到b，再由b变到c，其压强和体积的关系如题图甲所示，根据1P图象，下列说法正确的是______。

大学物理动量守恒和能量守恒习题讲解

C A D B C A D B
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
物理学教程（第二版）
例以下四种说法中，哪一种是正确的？（1）作用力与反作用力的功一定是等值异号.
（2）内力不能改变系统的总机械能.
（3）摩擦力只能作负功. （4）同一个力作功在不同的参考系中，也不一定相同.
Ff m
dv
Fn m
v
2
Ff
m
en R
et
o
由
v
v
0
dv v

π
πR

R
0
d s 得 ln
W
v v0
1 2
Fn
π
2 mv0
v v0e
摩擦力的功
(e
2 π
1) 0
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
物理学教程（第二版）
例
一质量为 m 的小球,以速率为v0 、与水平面夹
角为60°的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛
出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小
为
3 m v 0 2 ，冲量的方向是沿解： I mv mv0
1
y 轴负方向 .
物理学教程（第二版）
程中所作的功为：
( A) 67 J , (B) (D ) 91 J , 67 J
（A）
( C ) 17 J ,
分析： F r W
( 4 i 5 j 6 k ) ( 3i 5 j 9 k )

课时作业2：第4讲功能关系能量守恒定律

课时限时练(限时：35分钟)对点练1功能关系的理解1.如图1所示，小车静止在光滑的水平轨道上，一个小球用细绳悬挂在小车上，现由图中位置无初速度释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是()图1A.细绳对小球的拉力不做功B.小球克服细绳拉力做的功等于小球减少的机械能C.细绳对小车做的功等于小球减少的重力势能D.小球减少的重力势能等于小球增加的动能答案 B解析小球下摆的过程中，小车的机械能增加，小球的机械能减少，小球克服细绳拉力做的功等于减少的机械能，选项A错误，B正确；细绳对小车做的功等于小球减少的机械能，选项C错误；小球减少的重力势能等于小球增加的动能与小车增加的机械能之和，选项D错误。

2.(2020·重庆市部分区县第一次诊断)如图2所示，一物块从粗糙斜面上从静止开始释放，运动到水平面上后停止，则运动过程中，物块与地球系统的机械能()图2A.不变B.减少C.增大D.无法判断答案 B解析物块从粗糙斜面上从静止释放后，重力与摩擦力对物块做功，其中摩擦力做功使物块的机械能有一部分转化为内能，所以物块与地球系统的机械能减小，故A、C、D错误，B正确。

3.如图3所示，一个质量为m的铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，重力加速度为g，则此过程中铁块损失的机械能为()图3A.43mgR B.mgRC.12mgR D.34mgR答案 D对点练2功能关系的应用4.(2020·山西吕梁市第一次模拟)如图4所示，弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行。

在通过弹簧中心的直线上，小球P从直线上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是()图4A.小球P的动能一定在减小B.小球P的机械能一定在减少C.小球P与弹簧系统的机械能一定在增加D.小球P重力势能的减小量大于弹簧弹性势能的增加量答案 B解析小球P与弹簧接触后，刚开始弹力小于重力沿斜面向下的分力，合力沿斜面向下，随着形变量增大，弹力大于重力沿斜面向下的分力，合力方向沿斜面向上，合力先做正功后做负功，小球P的动能先增大后减小，A错误；小球P与弹簧组成的系统的机械能守恒，弹簧的弹性势能不断增大，所以小球P的机械能不断减小，B正确，C错误；当小球P的速度为零时，根据系统机械能守恒，可知小球P重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，D错误。

教科版高中物理必修第三册 1. 能量能量守恒定律课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）；物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现用水平向左的力将物块从O点移至B点，弹簧压缩量x B=9cm，撤去该力后物块由静止向右运动经O点最远到达A点，重力加速度g取10m/s2，已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为，则A、B两点的距离为（）A．B．C．D．2. 质量为m的物块与弹簧上端连接，弹簧的下端固定在档板上，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点。

斜面上另外有B、C、D三点，，其中BD段粗糙，其余部分光滑，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A．物块最终在A、B之间做简谐运动B．物块在D点时的弹性势能为C．物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为D．物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为3. 风能是清洁能源，风力发电是利用风的动能推动发电机的叶片转动而产生电能。

某地有一个风力发电场，安装有20台风电机组，该风电场一年之中能满负荷发电的时间约为80天。

已知发电机叶片长度为30米，空气的密度为，该地区平均风速，风向与叶片转动面垂直，空气的动能约有10%可以转化为电能，则该发电场年发电量约为（）A．B．C．D．4. 下列做法，可节约用电的是（）A．将LED更换为白炽灯B．电器长时间不用时，关闭其电源C．频繁开关冰箱门D．炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃5. 如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于粗糙水平面上质量为m的小球接触但不连接。

开始时小球位于O点，弹簧水平且无形变。

O点的左侧有一竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆弧的半径为R，B为轨道最高点，小球与水平面间的动摩擦因数为μ。