苏科版物理 机械能和内能知识点及练习题(附答案)

第12章 机械能和内能

【本章知识结构】

【例题】

一、机械能

知识点一： 动能：物体由于运动而具有的能。物体的质量越大，速度

越大，动能越大

例1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有并的实验：

（1）实验中你通过观察 知道动能的大小。

（2）实验中采用 方法，使得铜球与钢球滚到水

平面的速度相同。

（3）甲和丙探究的问题是 。

（1）物体运动的距离（2）控制起点高度相同（3）动能的大小与物体运

动的速度的关系

知识点二： 重力势能：物体由于被举高而具有的能。物体被举得越高、质量越大重力势能越大。 例2．我国发射的“神舟五号”宇宙飞船，载人舱于2003年10月16日顺利地在内蒙古主着陆场成功

着陆，载人舱在下落到地面附近的某一高度时，由于空气阻力的作用使其匀速运动，在匀速下落过程中，载人舱( ) B

A ．重力势能增大

B ．重力势能减小

C ．重力势能不变

D ．动能增大

知识点三： 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。物体形变越大弹性势能越大。

例3．如上右图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两刀，

然后将橡皮筋套在开口边，就做成了一个会跳的卡片，使这张

卡片跳起来的做法是及 。卡片能

跳起来的原因是 。 把卡片按平后放在水平面上然后松开；橡皮筋发生弹性形变具

有弹性势能

例4．一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面投放救灾物资。投下物资后，飞机

的动能和势能发生变化是（ ）C

A 、动能不变，势能减小

B 、动能变小，势能不变

C 、动能和势能都变小

D 、动能和势能都不变

知识点四：动能和势能的相互转化

例5．苹果从树上掉下的过程中，它的 能转化为 能。

例6．（实验题）如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答： ⑴这两个实验可以说明的同一个物理问题是： ；

⑵在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是： 。

能量

势能 动能

机械能

重力势能 弹性势能 内能

热传递

热量 做功 热机 汽油机 比热容 热值

例7．图6是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与______________________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的_________小。橡皮筋的长度速度

例8．小明分别沿三条路径滑到地面(如图所示)，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是（）

A．1 B．2 C．3 D．都一样

二、内能

知识点一：内能：所有做热运动的分子动能和势能的总和。内能与质量、温度和状态等因素有关例9．阅读下面短文

内能

内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等．在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项．由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系．

请回答下列问题：

(1)慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：；

(2)加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：；

(3)金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化?答：。知识点二：改变内能的方法：做功和热传递

例10．按照如图所示的方法，假如你将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你会有何感觉?请用物理知识解释产生此现象的原因．

知识点三：比热容

例11．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据

物质次数质量m/kg 升高的温度Δt/℃加热的时间t/min

水

1 0．1 10 2

2 0．2 10 4

煤油

3 0．1 10 1

4 0．2 10 2

吸收热量的多少与物质的有关。

（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：

⑴质量⑵质量相同的不同物质（或水和煤油）升高相同的温度，吸收的热量不相同（或加热的时间不相同）

例12．水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关

．．的是（）

知识点四：热值

例14．一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是（）

A．它的密度变为原来的一半B．它的比热容变为原来的一半

C．它的热值变为原来的一半D．它的质量变为原来的一半

例15．煤炭是一种重要能源。区别优劣煤质最科学的办法是检测煤炭的（）

A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度

知识点五：热量

例16．一台太阳能热水器装满水后，水的质量是30kg。使这些水的温度从20℃升高到70"C需要吸收J的热量。若这些热量由燃烧天然气来提供，则至少应完全燃烧m3的天然气。（C水=4.2×103J／(kg·℃) 天燃气的热值为8.l×107J／m3）

知识点六：内能的利用——内燃机

1、汽油机的一个工作循环由、、、四个冲程组成。每个工作循环活塞往复运动次，飞轮转动圈，对外做功次。

2、在压缩冲程中，能转化为能；在做功冲程中，能转化为能。

分析：四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程

A、海边的昼夜

温差较小

B、空调房间里放盆

水可以增加湿度

C、冬天暖气设备

用热水供暖

D、用水冷却汽

车发动机