能源与能量守恒定律例题与习题
高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。
在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻r=0.5Ω，则（）A．充电宝输出的电功率为3.18WB．充电宝产生的热功率为0.18WC．1min内手机电池储存的化学能为169.2JD．1min内手机电池产生的焦耳热为18J答案：CA．充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A，所以充电宝输出的电功率为=UI=5.0×0.6W=3.0WP出故A错误；B．充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以产生的热功率无法计算，故B错误；C．由题的已知条件可得手机电池储存的化学能为=UIt−I2rtE化学能其中t=1min=60s解得E=169.2J化学能故C正确；D．1min 内手机电池产生的焦耳热为Q=I2rt=0.62×0.5×60J=10.8J故D错误。
故选C。
2、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。
已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为N A，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（）A．MIρN A Se B．MN AρSeC．M AMρSeD．M A SeMρ答案：A设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=ρSvtMN A，t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne，则电流强度为I=qt=ρSveN AM解得v=MI ρSN A e故选A。
3、2021年，浙江大学研究团队设计了一款能进行深海勘探的自供能仿生软体智能机器鱼。
在测试中，该机器鱼曾下潜至马里亚纳海沟10900m深处，并在2500mA·h电池驱动下，保持拍打45分钟。
高中物理必修2能量守恒定律与能源 例题解析
能量守恒定律与能源 例题解析(1)【例1】一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出.对于这一过程，下列说法正确的是（ ）A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和解析：子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失.A 选项漏考虑系统增加的内能，C 选项应考虑的是系统（子弹、木块）内能的增加.C 错.答案：BD【例2】太阳与地球的距离为1.5×1011 m ，地球半径为6.37×106 m ，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W 约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg 水需要2.2×106 J 的能量)，而后凝结成雨滴降落到地面.（1）估算整个地球表面的年平均降雨量（以mm 表示，地球表面积为4πR 2）； 解析：据能量守恒定律，总吸收的能量为W ′=W （1－7%）×（1－35%）=1.87×1024×0.93×0.65 J=1.13×1024 J因蒸发1 kg 水需2.2×106 J 的能量，所以蒸发的水的质量m =624102.21013.1⨯⨯kg=5.14×1017 kg m 即为年降雨的总质量，其总体积为V =ρm ，年降雨量使地球表面覆盖的一层水的厚度h为: h =球S V =24πR V =ρ24πR m =32617101037.614.341014.5⨯⨯⨯⨯⨯）（m=1.01×103 mm 整个地球表面年平均降雨量约为1.0×103 mm.答案：约为1.0×103 mm（2）太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W 只是其中的一部分，太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明三个理由.解析：太阳辐射到地球的能量要经过大气层才能到达地面，太阳光经过大气层时有大气层的吸收，大气层的散射或反射、云层遮挡等，所以太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面.答案：参考上面的解析.(2)【例2】液体能够沿着很细的毛细管上升一段距离而高出原来的液面，这种现象叫做毛细现象.棉线浸在煤油中，煤油会沿着棉线上升一段较大的高度，有人根据这一现象制造了一台可以源源不断地对外做功的机器，如图5-10-1所示.外做功图5-10-1试根据能的转化和守恒定律，分析说明这台装置能够正常工作吗？若不能正常工作，原因可能出现在哪里：解析：这台装置不能正常工作.假设它能正常工作，便意味着这台装置不需要外界的能量而源源不断地对外工作，对外界输出能量，这违背了能量转化和守恒定律，此装置成为一台永动机.煤油能沿棉线上升一个较大的高度，这是一个不争的事实，如果B槽中有煤油便会向下流动冲击叶轮对外做功也是无可置疑的，此装置不能工作的原因就只能是煤油虽上升到B 槽高处，但不能滴落到B槽中.点评：这是一道考查学生对自然现象的观察能力和应用能的转化和守恒定律分析解决实际问题能力的题目.例如，我们容易注意到毛细现象，但往往不注意观察上升的液体是否能从毛细管中流出.答案：不能工作.违背能的转化和守恒定律.原因是煤油不能从棉线上滴落.【例3】有关功和能，下列说法正确的是A.力对物体做了多少功，物体就具有多少能B.物体具有多少能，就一定能做多少功C.物体做了多少功，就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少解析：功是能量转化的量度，即物体做了多少功，就有多少能量发生了转化；并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能；也非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B 错误.做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒并不消失，所以C错误.正确答案是D.点评：正确理解功能关系：能是做功的前提，功是能量转化的量度.答案：D。
【高一】能量守恒定律与能源过关训练(含答案)
【高一】能量守恒定律与能源过关训练(含答案)能量守恒定律与能过关训练(含答案)一.子弹水平射入放置在光滑水平面上的木块A中，并留在A中。
A和B通过弹性良好的弹簧连接在一起。
如图所示，在弹头进入木块a并压缩弹簧的整个过程中，对由弹头、两个木块和弹簧（）组成的系统进行了测试。
a．系统机械能守恒b．系统机械能不守恒c、仅对于系统a和B，无法判断机械能守恒2．有人设想在夏天用电冰箱降低房间的温度。
他的办法是：关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门，让冰箱运转，且不考虑室内外热量的传递，则开机后，室内的温度将（）。
a、渐升b．保持不变c、它在启动时减小，在关闭时增大d．开机时升高，停机时又降低3.如图所示，容器a和B各有一个轻活塞，可以自由移动。
活塞下面是水，上面是大气，大气压力是恒定的。
a、 B的底部通过管道与阀门K相连，整个装置与外部绝缘。
原来a的水面比B的高，打开阀门使a的水逐渐流向B，最终达到平衡。
在这个过程中（）。
a．大气压力对水做功，水的内能增加b、水克服大气压做功，水的内能降低c．大气压力对水不做功，水的内能不变d、大气压力对水不起作用，水的内能增加4．（2021东理综）如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。
用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）。
a、块体的机械能逐渐增加b．软绳重力势能共减少了c、块体重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功d．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和沿着滑块的斜面将滑块向下拉一小段距离，如图5所示。
如果已知在该过程中，拉力F所做功的大小（绝对值）为a，倾斜作用在滑块上的力所做功的大小为B，重力所做功的大小为C，空气阻力所做功的大小为d。
当用这些量表示时，小滑块的动能变化（指最终动能减去初始动能）等于______;，滑块的重力势能变化等于_；滑块的机械能（动能和重力势能之和）的变化等于。
人教版高中物理电能能量守恒定律经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电。
关于路端电压，下列说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小答案：D解析：A．电源电动势不变，根据I=E r+R随着R增大，则电流I减小，根据U=E−Ir 可知，U变大，同理可得，随着R减小，U变小，故A错误；B．当R增大时，电流I减小，故不能应用U=IR 判断U的变化情况，故B错误；C．当电流I增大时，电阻R减小，故不能应用U=IR判断U的变化情况，故C错误；D．根据闭合回路欧姆定律可知U=E−Ir可知，当I增大时，路端电压U减小，故D正确。
故选D。
2、某款扫地机器人如图所示，额定功率24W，额定电流3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量9A·h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（）ΩB．额定电压为6.5VA．电机的电阻为83C．正常工作时，电机产生的热量为19.5WD．充满电的电池可以正常工作时间为2.4h答案：D解析：A．由+I2rP=P出得r=0.5Ω故A错误；B．由P=UI得额定电压U=8V故B错误；C．正常工作时，电机产生的热量Q=I2r=4.5W故C错误；D．由80%×q=It解得t=2.4h故D正确。
3、油烟危害健康，某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），电路连接如图所示，下列说法正确的是（）A．抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作B．闭合开关S1和S2，抽气扇处于“弱吸”挡C．抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率不变D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变大答案：D解析：A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，A错误；B．由电路图可知，闭合开关S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，B错误；C．由电路图可知，闭合开关S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流变大，而抽气扇的热功率为P=I2r其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率增大，C错误；D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，D正确。
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案1. 在一个高处为10m的楼顶上有质量为2kg的物体A和质量为4kg的物体B。
物体A水平地以5m/s的速度被推出楼顶，物体B静止不动。
物体A与物体B发生完全弹性碰撞后，两者分别以多大的速度运动？假设重力加速度为10m/s²。
解析：根据能量守恒定律，弹性碰撞过程中动能守恒，即物体A在运动过程中的动能完全转移到物体B上。
根据公式KE = 0.5mv²，我们可以用以下公式计算物体A和物体B的速度：物体A的初始动能 = 物体B的动能 + 物体A的末速度²0.5 * 2 * (5)² = 0.5 * 4 * v² + 0.5 * 2 * v²解方程可得:50 = 2v² + 2v²50 = 4v²v² = 12.5v ≈ 3.54 m/s所以，物体A和物体B分别以3.54 m/s的速度运动。
2. 一个物体质量为0.5kg，初始速度为10m/s，经过一段时间后，物体的速度变为5m/s。
在这段时间内，物体所受到的净力是多少？根据动能定理，物体的初动能减去末动能等于物体所做的功，即：功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 0.5 * (5² - 10²)= -37.5 J根据牛顿第二定律，力等于物体质量乘以加速度，即：净力 = m * a= 0.5 * (5 - 10)/t （由于物体速度减小，加速度为负值）解方程可得：净力 = -2.5/t因此，在这段时间内物体所受到的净力为-2.5/t 牛顿。
3. 一个质量为2kg的物体从高处落下，下落过程中逐渐失去了5m/s 的速度。
这段过程中物体所受到的净力是多少？解析：对于自由落体运动，物体所受到的净力等于重力，即 F = m * g。
根据动能定理，物体的初动能减去末动能等于物体所做的功，即：功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 2 * (0² - (-5)²)因为物体逐渐失去了5m/s的速度，所以功为负值。
7.10能量守恒定律与能源课堂例题(含答案)
7.10能量守恒定律与能源课堂例题一．选择题（共7小题）4．（2014春•金台区期末）一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并5．（2007•漳州模拟）如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G，A．B两端固定在天花板上，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点，在此过程中绳索AB的重心位置将（）6．（2011春•上饶县校级期中）质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后，速度达7．（2014春•盐城期末）竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始运动．当物体升高h时，速度为v．在运动过程中，设阻力恒为f，则（）二．填空题（共2小题）8．（2011秋•涪城区校级月考）小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离．若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D．当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指未态动能减去初态动能）等于，滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于．9．（2014秋•三水区校级期末）水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源，若一水力发电站水库的平均流量为Q（m3/s），水的落差为h（m），发电的效率为η，则全年发电量为kw•h．[水的密度：ρkg/m3]．三．解答题（共5小题）10．如图，一滑块从A点由静止开始沿曲面下滑，滑到B点时，速度恰好为零；如果滑块从B点以速度v沿曲面滑下，返回A点时，速度恰好也为零，则A、B两点的高度差为多少？11．（2014•金凤区校级二模）倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示．一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s 飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起．除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略．设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g=10m/s2）12．（2011秋•青州市期中）如图所示，长度相同的三根均为L的轻杆构成了一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，求：（1）A球到达最低点时，两球速度的大小；（2）从开始下落到A球到达最低点的过程中，杆对A球做的功．13．（2011春•船营区校级期中）如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为μ=．木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当木箱下滑L距离时，轻弹簧被压缩至最短，此时自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．（g取10m/s2）求：（1）木箱不与弹簧接触时，木箱下滑的加速度与上滑的加速度；（2）此过程中弹簧最大的弹性势能．（3）比值为多少．7.10能量守恒定律与能源参考答案与试题解析一．选择题（共7小题）4．（2014春•金台区期末）一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并5．（2007•漳州模拟）如图所示，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G，A．B两端固定在天花板上，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点，在此过程中绳索AB的重心位置将（）6．（2011春•上饶县校级期中）质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后，速度达7．（2014春•盐城期末）竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始二．填空题（共2小题）8．（2011秋•涪城区校级月考）小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离．若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D．当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指未态动能减去初态动能）等于A ﹣B+C﹣D，滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于A﹣B﹣D．9．（2014秋•三水区校级期末）水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源，若一水力发电站水库的平均流量为Q（m3/s），水的落差为h（m），发电的效率为η，则全年发电量为8.76Qρghηkw•h．[水的密度：ρkg/m3]．，三．解答题（共5小题）10．如图，一滑块从A点由静止开始沿曲面下滑，滑到B点时，速度恰好为零；如果滑块从B点以速度v沿曲面滑下，返回A点时，速度恰好也为零，则A、B两点的高度差为多少？11．（2014•金凤区校级二模）倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示．一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s 飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起．除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略．设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g=10m/s2）12．（2011秋•青州市期中）如图所示，长度相同的三根均为L的轻杆构成了一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，求：（1）A球到达最低点时，两球速度的大小；（2）从开始下落到A球到达最低点的过程中，杆对A球做的功．mv=mgl球到达最低点时，两球速度的大小为；球做的功为﹣mgl13．（2011春•船营区校级期中）如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为μ=．木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当木箱下滑L距离时，轻弹簧被压缩至最短，此时自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．（g取10m/s2）求：（1）木箱不与弹簧接触时，木箱下滑的加速度与上滑的加速度；（2）此过程中弹簧最大的弹性势能．（3）比值为多少．第11页（共11页）。
高一物理能量守恒定律与能源试题
高一物理能量守恒定律与能源试题1.篮球从高处释放，在重力和空气阻力的作用下加速下降过程，正确的是A．合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量B．重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量C．篮球重力势能的减少量等于动能的增加量D．篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量【答案】ABD【解析】由动能定理知，W总＝WG－Wf＝ΔEK，合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量，A正确，C错误；由重力做功与重力势能的关系知，重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量，B正确；除重力外其他力做功等于机械能的变化量知，篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量，D正确。
【考点】本题考查功能关系。
2.关于功和能，下列说法中正确的是()A．功和能的单位相同，物理意义也相同B．物体未对外做功，这个物体就不具有能量C．物体对外做功多，这个物体具有的能量就多D．功和能不能相互转化，是不同的两个物理量【答案】D【解析】功和能的单位虽然相同，但是功表示能量转换的量度，A错误。
物体的能量是一定的，与对外做不做功无关，所以B错误。
物体对外做功多，则这个物体转移到其他物体上的能量就多，C错误。
功是能量的量度，不能互相转化，是不同的物理量，D正确。
3.有关功和能，下列说法正确的是()A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少【答案】D【解析】力对物体做了多少功，物体就改变了多少的能，A错误。
物体具有多少能，但不一定就做多少功，B错误。
物体做对外做正功，向外输出能量，物体对外做负功，向内输入能量，C错误，能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少，D正确。
4.下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了【答案】ABC【解析】能量即不会凭空消失也不会凭空产生，只会从一个物体上传到另个物体上，从一种形式的能转化为另一种形式的能，所以某种形式的能的减小，肯定转化为其他形式的能，故一定存在其他形式的能增大，A正确。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识总结例题(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识总结例题单选题1、已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。
当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。
若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。
则（）A．r1<r2，P1<P2B．r1<r2，P1>P2C．r1>r2，P1<P2D．r1>r2，P1>P2答案：C由外电路消耗的功率相等得(E1 R+r1)2R=(E2R+r2)2R又知E1>E2，则（R＋r1）2>（R＋r2）2故r1>r2；再大致画出UI图像如图所示可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由P＝I2R可得P1<P2故选C。
2、某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为24 V，每天发射时间为15 h，功耗20 W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5 W，则（）A．转换设备电流恒为56AB．转换设备负载每天耗电量约为14.375 A·hC．转换设备每天消耗电能为345度D．转换设备在等待过程中，工作电压小于24 V答案：BA．发射时间转换设备电流为I1=P1U=2024A=56A而在接收等候时间内，其电流为I2=P2U=524A=524A故A错误；B．转换设备负载每天耗电量约为q=I1t1+I2t2=56×15Ah+524×9Ah=34524Ah≈14.375Ah故B正确；C．转换设备每天消耗电能为W=P1t1+P2t2=20×15Wh+5×9Wh=345Wh=0.345kWh故C错误；D．转换设备在等待过程中，工作电压等于24V，他是恒定不变的，故D错误；故选B。
3、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据r=EI短，计算出待测电源内电阻为12ΩD．电流为0.3A时的外电阻是1.8Ω答案：AA．根据闭合电路欧姆定律U=-Ir+E可知，纵轴截距表示待测电源的电动势。
能量守恒定律与能源 典型例题解析
第7章第10课时能量守恒定律与能源基础夯实1．(2010·秦皇岛高一检测)关于能量和能源，下列说法中正确的是( )A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少C．能量在转化和转移过程总量保持不变，故节约能源没有必要D．能量在转化和转移过程中具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源答案：D解析：根据能量转化和守恒定律，能量在转化过程中总量不变，故A、B均错；由于能量转化的方向性，可利用的能源有限，故必须节约能源，C错，D对．正确答案为D.2．出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型分别是( )①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④答案：B解析：现代生活使用的煤、石油、天然气等常规能源，对空气环境的污染越来越严重，而利用太阳能、风能、氢能等新能源则可改善空气质量．此外，限制购买家用轿车可大量减少尾气的排放，提倡使用电动车也能改善空气环境质量，正确答案为B.3．(聊城模拟)我国人民有在房前种树的习惯，夏天大树长出茂密的叶子，为人们挡住炎炎烈日，冬天叶子又会全部掉光，使温暖的阳光照入屋内，可以起到冬暖夏凉的作用．炎热的夏天，我们在经过有树的地方时，也会感到很明显的凉意，关于树木周围比较凉爽的现象，下列说法中正确的是( ) A．树木把大部分太阳光反射出去，使地面温度降低B．树木吸收阳光，使自己温度升高，周围温度降低C．树木吸收阳光，将阳光的能量转化为化学能，使环境温度变低D．白天大树将热量存起来，晚上再将热量放出来，所以白天在树林里感觉凉爽而晚上感觉到热答案：C解析：植物发生光合作用，消耗掉太阳能转化成化学能，根据能量守恒，阳光的能量被转化成化学能，所以树木下会比较凉爽，故C正确．4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量答案：AD解析：汽车制动受到摩擦阻力，动能转化为内能；流星在空中下坠受到空气阻力，动能和势能不断转化为内能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力，势能转化为内能；条形磁铁在线圈中下落，在线圈中产生感应电流，该电流又阻碍磁铁下落(产生磁场)，机械能转化为电能，最终又转化为内能．上述现象中所包含的相同物理过程是A、D.注：不同的能与不同的运动形式相对应，做功的过程，就是能量的转化过程．5．人们为什么能够利用能量？能量是守恒的，为什么要节约能源？答案：利用能源的过程是一个做功的过程，做功的过程实现了一种形式的能向另一种形式能的转化，也就是说不同形式的能量可以相互转化，为人们利用能源提供了依据．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了．这是能源危机更深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源”的根本原因．因此我们要节约能源，同时积极研究和开发利用新能源，如核能、太阳能．6．大规模开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求，太阳能的光—热转换是目前技术最为成熟、成本最低廉、应用最广泛的形式．如图(a)是太阳能热水器的构造示意图，下方是像日光灯管似的集热管，外层是透明的玻璃管，内层是黑色管子(管内蓄水)，由导热性能良好的材料制成，在黑色管和透明管之间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是块光亮的铝合金板，做成凹凸的曲面，水箱在顶部．(1)试说明太阳能热水器这样构造的道理．(2)如图(b)中A是集热管，B是储水器，C是辅助加热器，在太阳光的照射下，水将沿________流动，(填“顺时针”或“逆时针”)并解释这种现象．答案：(1)集热管表面积较大，便于吸收较多的太阳能，透明玻璃管内有黑色管子，使阳光直射入玻璃管而不易被反射．将黑色管和透明管之间抽成真空，可减少两管间因空气对流损失的能量，减少热传导．集热管下方的铝合金板，做成凹凸的曲面(抛物面)，利用凹面镜将太阳光聚集在水管内，水箱装在顶部，是为了便于水的对流．(2)顺时针．因为集热管中的水被太阳晒热后密度变小受浮力作用将沿管向上运动．7．水从20m高处落下，如果水重力势能的20%用来使水的温度升高，水落下后的温度将升高多少？答案：9.5×10－3℃解析：设质量为m的水从高h＝20m高处落下，使水温度升高Δt，水的比热容为c，则：mgh×20%＝cmΔt得Δt＝9.5×10－3℃.能力提升1．(2011·集宁一中高一检测)如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F 随时间t变化的图象如图(乙)所示，则( )A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能答案：C解析：0～t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，A、B错；t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2～t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错．2．一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离．若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小(绝对值)为A，斜面对滑块作用所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于________，滑块的重力势能的改变等于________；滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于________．答案：A－B＋C－D－C A－B－D解析：根据功能关系，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功)．因此ΔE k＝A－B＋C－D；重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔE P＝－C；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE ＝A －B －D .3．(2009·沈阳高一检测)如图所示，皮带的速度是3m/s ，两圆心距离s ＝4.5m ，现将m ＝1kg 的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(1)小物体获得的动能E k ； (2)这一过程摩擦产生的热量Q ；(3)这一过程电动机消耗的电能E 是多少？(g ＝10m/s 2) 答案：(1)4.5J (2)4.5J (3)9J解析：(1)μmg ＝ma a ＝1.5m/s 2μmgs ′＝12mv 2所以s ′＝3m<4.5m ，即物体可与皮带达共同速度，E k ＝12mv 2＝12×1×32J ＝4.5J(2)v ＝at t ＝2sQ ＝μmg (vt －s ′)＝0.15×1×10×(6－3)J ＝4.5J(3)E 电＝E k ＋Q ＝4.5J ＋4.5J ＝9J.4．为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验，取一个横截面积是3×10－2m 2的圆筒，筒内装水0.6kg ，用水测量射到地面的太阳能，某一天中午在太阳光直射2min 后，水的温度升高了1℃.求：(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量．(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射，而未到达地面，你能由此估算出太阳辐射的功率吗？答案：(1)4.2J/min·cm 2(2)P ＝4.6×1026W解析：(1)圆筒内的水经过2min 照射后，增加的内能为：ΔE ＝Q ＝cm Δt 代入数据可得：ΔE ＝4.2×103×0.6×1J＝2.5×103J每分钟获得的能量为ΔE 2＝1.25×103J/min圆筒面积S ＝3×10－2m 2＝3×102cm 2地球上每分钟每平方厘米获得的能量为： ΔE 2S ＝1.25×1033×102J/(min·cm 2)＝4.2J/(min·cm 2) (2)上述能量也相当于以太阳为球心，以日地距离r 为半径的球面上每分钟每平方厘米获得的能量，设太阳辐射的功率为P ，则：P ×604πr ×43%＝ΔE 2S其中r ＝1.5×1013cm ，解得：P ＝4.6×1026W 5．风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．如图所示．(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为ρ，气流速度为v ，风轮机叶片长度为r .求单位时间内流向风轮机的最大风能P m ；(2)已知风力发电机的输出电功率P 与P m 成正比．某风力发电机在风速v 1＝9m/s 时能够输出电功率P 1＝540kW.我国某地区风速不低于v 2＝6m/s 的时间每年约为5000小时．试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．答案：(1)12πρr 2v 3 (2)8×105kW·h解析：(1)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大． 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS ，S ＝πr 2风能的最大功率可表示为P ＝12(ρvS )v 2＝12ρv πr 2v 2＝12πρr 2v 3 (2)按题意，风力发电机的输出功率为P 2＝(v 2v 1)3·P 1＝(69)3×540kW＝160kW最小年发电量约为W ＝P 2t ＝160×5000kW·h＝8×105kW·h.7.10 能量守恒定律与能源 每课一练（人教版必修2）1．关于功和能，下列说法中正确的是( )A ．功和能的单位相同，物理意义也相同B．物体未对外做功，这个物体就不具有能量C．物体对外做功多，这个物体具有的能量就多D．功和能不能相互转化，是不同的两个物理量2．有关功和能，下列说法正确的是( )A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少3．下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了4．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将( )A．逐渐有所升高B．保持不变C．开机时降低，停机时又升高D．开机时升高，停机时降低5．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量6.图2一质量均匀且不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图2所示．今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置( )A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变7．如图3所示，图3轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x.在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为( )A．(mg－F阻)(H－L＋x)B．mg(H－L＋x)－F阻(H－L)C．mgH－F阻(H－L)D．mg(L－x)＋F阻(H－L＋x)8．如图4所示，图4在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A．力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量9.图5如图5所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离．在此过程中( )A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和10．一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出．关于这一过程，下列说法正确的是( )A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和11．水平传送带以速度v匀速转动，图6一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图6所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A．mv2B．2mv2C.14mv2D.12mv212.图7如图7所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的长木块以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度地轻放到木块右端．小铁块与木块间的动摩擦因数为μ，当小铁块在木块上相对木块滑动L时与木块保持相对静止，此时长木块对地位移为l.求这个过程中：(1)小铁块增加的动能；(2)木块减少的动能；(3)系统机械能的减少量；(4)系统产生的热量．参考答案1．D 2.D3．ABC4．A [压缩机电机有电流流过，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，A正确．]5．AD [四个现象中物体运动过程中都受到阻力，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞是空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A对；四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化为其他形式的能，D 对．]点拨本题考查综合分析能力，从若干不同的现象中分析找出相同的规律，正确分析理解四种现象中的能量及能量间的相互转化是解决问题的关键．6．A [当用力将绳上某点C拉到D时，外力在不断做功，而物体的动能不增加．因此外力做的功必定转化为物体的重力势能．重力势能增加了，则说明物体的重心升高了，外力不断地做功，重心就会不断地升高，正确选项为A.]点拨重心位置不好判断，可以从重力做功与重力势能的关系判断重力势能的变化从而推出重心的位置变化．7．A [设物体克服弹力做功为W弹，则对物体应用动能定理得(mg－F阻)(H－L＋x)－W弹＝ΔE k＝0，所以，W弹＝(mg－F阻)(H－L＋x)，即为弹簧在最短时具有的弹性势能．]8．BCD [木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功决定着物体动能的改变量，C正确；重力做功决定着重力势能的改变量，B正确，A错误；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，D正确．]9．BD [A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量，即B对．A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，C错．对B应用动能定理，W F －W F f＝ΔE k B，即W F＝ΔE k B＋W F f就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D 对．由上述讨论知B 克服摩擦力所做的功与A 的动能增量(等于B 对A 的摩擦力所做的功)不等，故A 错．]10．BD [由能量守恒定律可知对子弹来讲，减少的机械能一是用于增加木块动能，二是用于增加木块和子弹的内能，D 对．对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能，B 对，A 、C 错．]11．D [相对滑动时木块的加速度a ＝μg ，从放上至相对静止所用时间t ＝v a ＝v μg.此过程中传送带对地的位移x 1＝vt ＝v 2μg .木块对地位移为x 2＝v 2t ＝v 22μg.摩擦力对木块做的功等于木块动能的增加，E 1＝W 1＝μmgx 2＝12mv 2.传送带克服摩擦力做的功W 2＝μmgx 1＝mv 2.此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带能量转化为木块的动能及内能，由能量守恒定律，内能为ΔE ＝W 2－W 1＝μmg (x 1－x 2)＝12mv 2，故D 正确．] 12．见解析解析 画出这一过程两物体的位移示意图，如图所示．(1)小铁块与长木块相对静止时的速度为v ，则根据动能定理有μmg (l －L )＝12mv 2－0，其中(l －L )为小铁块相对地面的位移，从上式可看出ΔE k m ＝μmg (l －L )．说明摩擦力对小铁块做的正功等于小铁块动能的增量．(2)摩擦力对长木块做负功，根据功能关系ΔE k M ＝－μmgl ，即木块减少的动能等于其克服摩擦力做的功，为μmgl .(3)系统机械能的减少量等于木块减小的动能减去小铁块增加的动能ΔE ＝μmgl －μmg (l －L )＝μmgL(4)m 、M 间相对滑动的位移为L ，根据能量守恒定律，知Q ＝μmgL ，即摩擦力对系统做的总功等于系统产生的热量．。
高三物理能量守恒定律与能源试题
高三物理能量守恒定律与能源试题1.如图所示，在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个弹性小球，其质量分别为mA=2m、mB =m、mC=3m，其中A、B之间用一轻弹簧相连。
开始时A、B、C都处于静止状态，弹簧处于原长，且C距离B足够远，现给A一个水平向右的初速度v．当B达最大速度时恰好与C发生弹性碰撞，求：⑴B达最大速度时，Ａ和Ｂ的速度；⑵B以最大速度与C相碰后，弹簧所具有的最大弹性势能Ep。
【答案】（1）；（2）【解析】⑴设碰前B的最大速度为,此时A的速度为B与C相碰前，由动量守恒B的速度最大时弹簧处于原长，由能量守恒有解之得⑵设B与C碰后的速度为，C的速度为B与C相碰后，动量守恒能量守恒解之得当A、B速度相等时，弹性势能最大由能量守恒有解之得【考点】动量守恒定律及能量守恒定律。
2.如图所示，用轻弹簧相连的质量均为2kg的A.B两物块静止在光滑的水平地面上，质量为4kg 的物块C以v=6m/s的速度向左运动，B与C碰撞后，立即粘在一起，求在弹簧压缩到最短的过程中，①弹簧最大的弹性势能为多大？②弹簧对A 的冲量是多少？【答案】①12J ；②6kg·m/s【解析】① B与C碰后A、B、C三者共速时则弹簧的最大弹性势能为代入数据可得，②由动量定理可得，所以 I="6kg·m/s"【考点】动量守恒定律及能量守恒定律。
3.如图所示，倾斜传送带以不变的速度顺时针转动。
将质量为的物块轻轻放在水平传送带的底端A处，经秒，物块的速度也变为，再经t秒到达顶端B处，则A．物块从传送带的A端运动到B端的平均速度为B．物块前t秒的位移与后t秒的位移之比为1:2C．前t秒内传送带克服与物块间的摩擦做的功等于这段时间内物块机械能的改变量D．后t秒内传送带克服与物块间的摩擦做的功等于这段时间内物块机械能的改变量【答案】BD【解析】A、物体由传送带A端到B端的平均速度等于位移与时间的比值：，故A 错误； B、物块前t秒的位移为，后ts内的位移为，故物块前t秒的位移与后t秒的位移之比为1：2，B正确；C、物块机械能的改变量等于物块克服摩擦力做的功：,这段时间内传送带的位移为：，则传送带克服与物块间的摩擦做的功，可见前t 秒内传送带克服与物块间的摩擦做的功不等于这段时间内物块机械能的改变量，故C错误；D、后t秒内传送带克服与物块间的摩擦做的功为，物块机械能的改变量等于物块克服摩擦力做功，大小为W，可见后t秒内传送带克服与物块间的摩擦做的功等于这段时间内物块机械能的改变量，故D正确；故选BD．【考点】本题考查了功能关系、摩擦生热.4.如图所示，竖直平面内有一个半径为 R="0.8m" 的固定光滑四分之一圆弧轨道PM，P为圆弧轨道的最高点。
三大守恒练习题
三大守恒练习题三大守恒练习题在物理学中，有三个重要的守恒定律，分别是能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这三个定律是描述自然界中物质和能量守恒的基本原理，对于理解和解释各种物理现象具有重要意义。
下面我们来看几个与这三大守恒定律相关的练习题。
练习题一：能量守恒定律小明站在高楼上，手中持有一个质量为1kg的物体，以1m/s的速度向下抛出。
高楼的高度为10m。
求物体抛出后，当它落地时的速度。
解析：根据能量守恒定律，物体在自由落体过程中，机械能守恒。
在这个问题中，物体在高楼上具有势能，抛出后具有动能。
当物体落地时，势能转化为动能。
由于没有考虑空气阻力，机械能守恒成立。
根据能量守恒定律，势能转化为动能的公式为：mgh = 1/2mv²其中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度，v为物体的速度。
代入已知条件，可得：1 * 10 * 9.8 = 1/2 * 1 * v²解方程，可得物体落地时的速度v ≈ 14m/s。
练习题二：动量守恒定律小红和小明分别站在光滑水平地面上，两人面对面，小红手中持有一个质量为2kg的物体，速度为2m/s，小明手中持有一个质量为3kg的物体，速度为-1m/s。
两人将物体交给对方，求交接后两人的速度。
解析：根据动量守恒定律，当两个物体发生碰撞时，总动量守恒。
在这个问题中，小红和小明分别持有物体，发生交接后，两人的速度发生变化，但总动量保持不变。
根据动量守恒定律，总动量不变的公式为：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'其中，m₁、m₂分别为两个物体的质量，v₁、v₂为两个物体的速度，v₁'、v₂'为交接后两个物体的速度。
代入已知条件，可得：2 * 2 +3 * (-1) = 2 * v₁' + 3 * v₂'解方程，可得交接后小红的速度v₁' ≈ -0.2m/s，小明的速度v₂' ≈ 0.8m/s。
高中物理第十二章电能能量守恒定律题型总结及解题方法(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律题型总结及解题方法单选题1、某款扫地机器人如图所示，额定功率为24 W，额定电流为3 A，正常工作时电机输出的功率为19.5 W，锂电池容量为9 A·h。
为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（）ΩA．电机的电阻为83B．额定电压为6.5 VC．正常工作时，单位时间内电机产生的热量为19.5 JD．充满电的电池可以正常工作的时间为2.4 h答案：DA．由P=P出+I2r得r=0.5 ΩA项错误；B．由P=UI得额定电压U=8 VB项错误；C．正常工作时，单位时间内电机产生的热量Q=I2rt=4.5 JC项错误；D．由解得t=2.4 hD项正确。
故选D。
2、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确．．．的是（）A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多B．W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2Rt只适用于纯电阻电路C．在非纯电阻电路中，UIt>I2RtD．热量Q=I2Rt适用于任何电路答案：AA．电功率越大，则电流做功越快，但电路中产生的热量不一定多，故A错误；B．电功的定义式为W=UIt适用于任何电路，而计算式W=I2Rt=U2 Rt只适用于纯电阻电路，故B正确；C．在非纯电阻电路中，电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和，所以W>Q即UIt>I2Rt故C正确；D．电路热功率的定义式为Q=I2Rt适用于计算任何电路中产生的热量，故D正确。
3、在如图所示的电路中R1=4Ω，R2=6Ω，电源电动势E=3V。
当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。
则流过电源的电流为和电源的内阻分别为（）A．0.25A，2ΩB．0.5A，2ΩC．0.25A，4ΩD．0.5A，4Ω答案：A流过电源的电流与流过R1的电流相同，根据欧姆定律I=UR1=14A=0.25A根据闭合电路欧姆定律I=ER1+R2+r代入数据可得电源内电阻r=2Ω故选A。
能源与能量守恒定律例题与习题
能源与能量守恒定律例题与习题能源与能量守恒定律例题与习题能源与能量守恒定律例题与习题【例1】判断下列说法是否正确A.能量就是能源 [ ]B.电能是一种二次能源 [ ]C.石油是一种常规能源 [ ]【分析】能源是提供能量的物质资源，能源的利用过程。
实质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量，说法(1)是不正确的。
能源的分类方法很多。
所谓一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，如煤、石油、草木燃料、风、流水等都属于一次能源;而电能是一种再造能源，是由自然界提供的能源转化而来的，属于二次能源，所以说法(2)是正确的。
所谓常规能源和新能源是按人们发现和利用能源的进程来划分的，石油是人类已经利用多年的一种能源，属常规能源，因而说法(3)也是正确的。
【解答】 A.错误，B.C.正确。
【例2】关于能源的利用，下列说法中正确的是 [ ]A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B.能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。
自然界除了人为的聚变反应外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来。
故应选B。
【解答】B【例4】在核电站中，从核能到电能，中间经过了哪些形式的能量转换?【分析】可根据核电站的基本工作过程考虑。
【解答】在核电站中，反应堆里铀核的裂变将核能转化为高温蒸气的内能;蒸气推动汽轮机运转，将内能转化为机械能(动能);汽轮机带动发电机发电，将动能转化为电能。
【例5】1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.51013J，相当于完全燃烧多少无烟煤放出的能量?【分析】查出煤的燃烧值，即可根据铀裂变放出的总能量算出所需煤的质量。
【解答】查表可知，无烟煤的燃烧值为3.4107J/kg。
【单元练】(必考题)高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】经典习题(含答案解析)
4．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。此方案（ ）
A．无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变大
B．无效。因为无论是哪种电路，电流表示数都变小
C．有效。若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大
使用电脑的师生一天消耗的电能为
全校师生在家上直播课时一天消耗的总电能为
故选B。
二、填空题
11．2020年10月20日，世界上第一个公里级别的商用超导电缆在上海市徐汇区正式启用。已知该电缆总长1.2公里，输送的电流和电压分别为2000A和35kV。于是该电缆输电的功率为______W。在超导状态下，整根电缆的总电阻不超过10-12Ω。可知用这根电缆输电时，其损耗功率的上限为______W。7×1074×10-6
故选B。
6．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）
A．2AB．10A
C．12AD．20AC
解析：100
[1][2]电路中总功率为 ，故第一只、第二只灯泡的总功率为 ，两灯泡并联，故 ，故 。
16．如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。
(1)若在C、D间连一个理想电压表，其读数是_____V；
(2)若在C、D间连一个理想电流表，其读数是_____A。
力不均匀
解析：力不均匀。
[1]地磅上称量不同重物时，弹簧的形变不同，则滑动变阻器接入电路的有效电阻不同，则电路中电流就不同。该装置是将力信号转化为电信号。
能量守恒定律练习题40道
能量守恒定律练习题40道编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（能量守恒定律练习题40道）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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一、选择题1、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．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C．由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天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2、下列过程中,哪个是电能转化为机械能A．太阳能电池充电 B．电灯照明 C．电风扇工作 D．风力发电3、温度恒定的水池中,有一气泡缓缓上升，在此过程中,气泡的体积会逐渐增大，若不考虑气泡内气体分子间的相互作用力,则下列说法中不正确的是A．气泡内的气体对外做功B．气泡内的气体内能不变C．气泡内的气体与外界没有热交换D．气泡内气体分子的平均动能保持不变4、一个系统内能减少,下列方式中哪个是不可能的A.系统不对外界做功，只有热传递B.系统对外界做正功，不发生热传递C。
外界对系统做正功，系统向外界放热D。
外界对系统作正功，并且系统吸热5、下列说法正确的是A．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大B．在绝热过程中,外界对气体做功，气体的内能减少C．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6、一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小C．气体内能一定不变 D．气体内能是增是减不能确定7、有关气体压强，下列说法正确的是A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体的分子密度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小8、如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q中为真空整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则A．气体体积膨胀，内能增加B．气体分子势能减少,内能增加C．气体分子势能增加，压强可能不变D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中9、关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（）A．物体机械能减少时,其内能也一定减少B．物体吸收热量，其内能一定增加C．外界对物体做功，物体内能一定增加D．物体吸收热量的同时又对外做功，物体的内能可能增加，也可能减少或保持不变10、一定质量的某种气体,如果外界对它做的功等于它的内能的增量，那么在这气体的状态变化过程中是( ）A．温度保持不变B．体积保持不变C．压强保持不变D．气体与外界不发生热交换11、一个密闭的透热的容器,中间用可以自由移动但不漏气的活塞隔成两部分,一边充有氧气，一边充有氢气，下面论述正确的是（) A。
功能关系5：能量守恒定律和新能源问题(答案)
功能关系5：能量守恒定律和新能源问题（参考答案）一、选择题1． 【答案】 BD【解析】 每小时流过水轮机的水的体积V ＝100 m 3/s ×3 600 s ＝3.6×105 m 3，由ρ＝m V 得，水的质量m ＝3.6×108 kg ，A 错误；水下落过程中重力做的功W ＝Gh ＝mgh ＝2.88×1011 J ，由题知，水位下落过程中重力做的功全部都变成水的动能，这些水冲击水轮机的动能E ＝W ＝2.88×1011 J ，B 正确；由η＝W 有E得每小时水流对水轮机做的有用功W 有＝ηE ＝2.6×1011 J ，C 错误；水轮机的功率P ＝W 有t ＝2.6×1011 J 3 600 s＝7.2×107 W ，D 正确． 2． 【答案】C【解析】一次涨落潮时经过发电机的水的质量为：m=ρV=ρhs 重心高度为h/2，则可知，可以发电的海水势能为：E p =2mg×2h =ρSh 2g ，故ABD 错误，C 正确． 故选C ．3． 【答案】C【解析】根据题意可得电能为6311p =25%41044 1.01010225%J 3.210J E E ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯电故日发电量约为113.010J ⨯，ABD 错误，C 正确。
故选C 。
4． 【答案】A【解析】当两液面高度相等时，减少的重力势能转化为整个液体的动能，根据功能关系有18mg ·12h ＝12mv 2，解得：v ＝ 18gh .5． 【答案】D【解析】解：（1）叶片旋转所形成的圆面积为：S=πL 2t 秒内流过该圆面积的风柱体积为：V=Svt=πL 2vt风柱体的质量为：m=ρV=ρπL 2vt风柱体的动能为：E k ==发出的电功率为：p==ηρπL 2v 3，二、计算题6． 【答案】(1)P 0S 0Δp πR 2 (2)ρP 30S 30η2Δp 3π2R 4【解析】(1)太阳能集热棚吸收太阳热辐射的功率应等于烟囱内热气流的机械功率，即P 0S 0＝Δp πR 2v ①热气流流速v ＝P 0S 0Δp πR 2.(2)根据能量守恒定律知发电机发电功率为P 电＝η·12mv 2② 其中12mv 2为单位时间内流过发电机的热空气的动能，则P 电＝12ρπR 2v ·v 2·η. 将①式代入此式中，结果得P 电＝ρP 30S 30η2Δp 3π2R 4.。
能量守恒定律的典型例题
能量守恒定律的典型例题[例1]试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化．[分析]发射子弹的过程是：火药爆炸产生高温高压气体，气体推动子弹从枪口飞出．[答]火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能．[例2]核电站利用原子能发电，试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化．[分析]所谓原子能发电，是利用原子反应堆产生大量的热，通过热交换器加热水，形成高温高压的蒸汽，然后推动蒸汽轮机，带动发电机发电．[答]能的转化过程是：核能→水的内能→汽轮机的机械能→发电机的电能．[说明]在能的转化过程中，任何热机都不可避免要被废气带走一些热量，所以结合量守恒定律可得到结论：不消耗能量，对外做功的机器（称为第一类永动机）是不可能的；把工作物质（蒸汽或燃气）的能量全部转化为机械能（称第二类永动机）也是不可能的．【例3】将一个金属球加热到某一温度，问在下列两种情况下，哪一种需要的热量多些？（1）将金属球用一根金属丝挂着（2）将金属球放在水平支承面上（假设金属丝和支承物都不吸收热量）A．情况（1）中球吸收的热量多些B．情况（2）中球吸收的热量多些C．两情况中球吸收的热量一样多D．无法确定[误解]选（C）。
[正确解答]选（B）。
[错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。
由于小球体积的膨胀，球的重心位置也会变化。
如图所示，在情况（1）中，球受热后重心降低，重力对球做功，小球重力势能减小。
而在情况（2）中，球受热后重心升高。
球克服重力做功，重力势能增大。
可见，情况（ 1）中球所需的热量较少。
造成[误解]的根本原因，是忽略了球的内能与机械能的转变过程。
这是因为内能的变化是明确告诉的，而重力势能的变化则是隐蔽的。
在解题时必须注意某些隐蔽条件及其变化。
[例4]用质量M=0．5kg的铁锤，去打击质量m=2kg的铁块。
铁锤以v=12m/s的速度与铁块接触，打击以后铁锤的速度立即变为零。
设每次打击产生的热量中有η=50%被铁块吸收，共打击n=50次，则铁块温度升高多少？已知铁的比热C=460J/kg℃。
部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律带答案经典大题例题
(名师选题)部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律带答案经典大题例题单选题1、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω。
电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A．2AB．8AC．50AD．58A2、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。
下列说法正确的是（）冷风250 WA．该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5ΩB．该电吹风电动机M的内阻为193.6ΩC．当开关S1断开、S2闭合时，电吹风吹热风D．当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J3、如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R0为滑动变阻器。
两电表均可视为理想电表，当滑动变阻器的滑动头在最左端时，电压表示数7.50V，当滑动头在最右端时，电压表示数为8.25V，电流表的示数为0.45A，则（）A．电源电动势为8.80VB．电源内阻为1.0ΩC．滑动变阻器的总阻值为10Ω时，电压表示数8.00VD．当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的234、某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图所示，下列说法正确的是（）A．反映输出功率变化的图线是cB．电源的电动势为8VC．电源的内阻为2ΩD．当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω5、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确．．．的是（）A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多B．W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2t只适用于纯电阻电路RC．在非纯电阻电路中，UIt>I2RtD．热量Q=I2Rt适用于任何电路6、如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻R=6kΩ，R1=6kΩ，R2=3kΩ，则BB′不可能输出的电压是（）A．12 VB．8 VC．6 VD．3 V7、如图所示，在同一坐标系中分别画出某定值电阻和某电源的U−I图像，两图线与横轴夹角分别为α、β，且α=β。
第五章 第4讲 能量守恒定律与能源(带答案)
第五章第4讲能量守恒定律与能源(建议时间：30分钟)1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了2．使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是()A．停用空调时，只通过遥控器关机B．使用空调时总将其自动温度控制器设定在16℃C．看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关D．使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档3．力对物体做功100J，下列说法正确的是()A．物体具有的能量增加100J B．物体具有的能量减少100JC．有100J的能量发生了转化D．产生了100J的能量4．一种车辆下坡重力势能回收发电装置，在车下坡时将重力势能通过发电机转换成电能给蓄电池充电，设一辆装有这种发电装置、质量为2t的汽车，在一个连续下坡路段竖直高度下降了60m，其重力势能转换为电能的效率为10%，则在这过程中这辆汽车通过这种装置产生的电能为(g＝10m/s2)()A．120J B．1200J C．12000J D．120000J5．用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量7．如图2所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k.现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是()A．提弹簧的力对系统做功为mgL B．物体A的重力势能增加mgLC．系统增加的机械能小于mgL D．以上说法都不正确8．如图3所示，一根原长为L的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面为H处自由下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x，小球下落过程受到的空气阻力恒为F f，则小球下落过程中()A．小球动能的增量为mgH B．小球重力势能的增量为mg(H＋x－L)C．弹簧弹性势能的增量为(mg－F f)(H＋x－L) D．系统机械能减小量为F f H9．(多选)(2016·平湖市联考)如图4所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g .若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了12mgH 10．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为60kg 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N ，那么在他减速下降2m 的过程中，下列说法正确的是(g 取10m/s 2)( )A ．他的动能减少了5200JB ．他的重力势能减少了1200JC ．他的机械能减少了4000JD ．他的机械能保持不变11．(多选)如图5所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与物体A 相连，物体A 静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连．开始时用手托住B ，让细线恰好伸直，然后由静止释放B ，直至B 获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是( )A ．B 物体的机械能一直减小B ．B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C ．B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D ．细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量13．如图7所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端．下列说法正确的是( )A ．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B ．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C ．第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热等于第一阶段物体机械能的增加量D ．物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功14．如图8所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC 为光滑半圆形轨道，半径为R ，CD 为水平粗糙轨道，一质量为m 的小滑块(可视为质点)从半圆形轨道中点B 由静止释放，滑至D 点恰好静止，CD 间距为4R .已知重力加速度为g .(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)求小滑块到达C 点时，小滑块对圆轨道压力的大小；(3)现使小滑块在D 点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A ，求小滑块在D 点获得的初动能．(建议时间：30分钟)1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了答案ABC解析根据能量守恒定律可知A、B、C正确．2．使用家电时，以下做法中，有利于节约用电的是()A．停用空调时，只通过遥控器关机B．使用空调时总将其自动温度控制器设定在16℃C．看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关D．使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档答案 C解析停用空调时，可以通过遥控器关机，但对节约用电无作用，可以拔除电源，因为待机电路要耗一部分电，故A错误；使用空调时总将其自动温度控制器设定在16℃会耗电多，当内外温差较小时较省电，故B错误；看完电视不是通过遥控器关机，而是及时关闭电源总开关，可以给待机电路断电，省电，故C正确；使用电风扇时，不管温度多高，都将风扇开到最高风速档，耗电较多，故D错误．3．力对物体做功100J，下列说法正确的是()A．物体具有的能量增加100JB．物体具有的能量减少100JC．有100J的能量发生了转化D．产生了100J的能量答案 C解析由于物体是否对外做功未知，因此无法判断物体具有的能量的变化，A、B错误；功是能量转化的量度，故C正确，D错误．4．一种车辆下坡重力势能回收发电装置，在车下坡时将重力势能通过发电机转换成电能给蓄电池充电，设一辆装有这种发电装置、质量为2t的汽车，在一个连续下坡路段竖直高度下降了60m，其重力势能转换为电能的效率为10%，则在这过程中这辆汽车通过这种装置产生的电能为(g＝10m/s2)()A．120J B．1200J C．12000J D．120000J答案 D解析根据能量守恒，在该过程中重力势能转化为电能且效率为10%，则产生的电能为：E＝mgh×10%＝2000×10×60×10%J＝120000J.5．用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量答案 C解析由动能定理可知，力F和阻力还有重力所做的总功等于物体动能的增量，故选项A错；克服重力所做的功等于物体重力势能的增量，选项B错；力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量，选项C对，D错．6.(多选)如图1所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与图1斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案CD解析两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减少，减少的机械能等于M克服摩擦力做的功，选项A错误，D正确．除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功，选项B错误．绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项C正确．7．如图2所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k.现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是()A．提弹簧的力对系统做功为mgLB．物体A的重力势能增加mgLC．系统增加的机械能小于mgLD．以上说法都不正确答案 C解析由于将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不断增大的，最后大小等于A物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小于mgL，A选项错误．系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C选项正确．由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于L，所以B选项错误．8．如图3所示，一根原长为L 的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m 的小球，在弹簧的正上方从距地面为H 处自由下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x ，小球下落过程受到的空气阻力恒为F f ，则小球下落过程中( )图3A ．小球动能的增量为mgHB ．小球重力势能的增量为mg (H ＋x －L )C ．弹簧弹性势能的增量为(mg －F f )(H ＋x －L )D ．系统机械能减小量为F f H答案 C解析 根据动能定理可知，小球动能的增量为零，A 错误；小球重力势能的增量为－mg (H ＋x －L )，B 错误；由能量守恒，可知弹簧弹性势能的增量为(mg －F f )(H ＋x －L )，C 正确；系统除重力与弹力做功外，还有空气阻力做负功，故系统机械能减小量为F f (H ＋x －L )，D 错误．9．(多选)(2016·平湖市联考)如图4所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g .若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )图4A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了12mgH 答案 AC解析 运动过程中有摩擦力做功，考虑运用动能定理和功能关系．物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中F 合＝mg ，由受力分析知摩擦力F f ＝12mg ，当上升高度为H 时，位移x ＝2H ，由动能定理得ΔE k ＝－2mgH ，选项A 正确，B 错误；由功能关系知ΔE ＝W f ＝－12mgx ＝－mgH ，选项C 正确，D 错误．10．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为60kg 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N ，那么在他减速下降2m 的过程中，下列说法正确的是(g 取10m/s 2)( )A ．他的动能减少了5200JB ．他的重力势能减少了1200JC ．他的机械能减少了4000JD ．他的机械能保持不变答案 B解析 在运动员减速下降2m 的过程中，运动员受重力和阻力，由动能定理得(mg －F )h ＝ΔE k ，解得ΔE k ＝－4000J ，A 错误；W G ＝－ΔE p ＝mgh ＝1200J ，他的重力势能减少了1200J ，B 正确；除了重力之外的力做功等于机械能的变化，故W 外＝W F ＝－Fh ＝5200J ，他的机械能减少了5200J ，C 、D 错误．11．(多选)如图5所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与物体A 相连，物体A 静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连．开始时用手托住B ，让细线恰好伸直，然后由静止释放B ，直至B 获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是( )图5A ．B 物体的机械能一直减小B ．B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C ．B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D ．细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案 ABD解析 把A 、B 和弹簧看作一个系统，系统机械能守恒，在B 下落直至B 获得最大速度过程中，A 的动能增大，弹簧弹性势能增大，所以B 物体的机械能一直减小，选项A 正确；由动能定理，B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项B 正确；B 物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与A 动能增加量之和，选项C 错误；对A 和弹簧组成的系统，由功能关系，细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项D 正确．12．(多选)如图6所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC ＝h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A .弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g .则圆环( )图6A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为14m v 2C ．在C 处，弹簧的弹性势能为14m v 2－mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度答案 BD解析 由题意知，圆环从A 到C 先加速后减速，到达B 处的加速度减小为零，故加速度先减小后增大，故A 错误；根据能量守恒，从A 到C 有mgh ＝W f ＋E p ，从C 到A 有12m v 2＋E p ＝mgh ＋W f ，联立解得：W f ＝14m v 2，E p ＝mgh －14m v 2，所以B 正确，C 错误；根据能量守恒，从A 到B 的过程有12m v 2B＋ΔE p ′＋W f ′＝mgh ′，B 到A 的过程有12m v B ′2＋ΔE p ′＝mgh ′＋W f ′，比较两式得v B ′>v B ，所以D 正确． 13．如图7所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端．下列说法正确的是( )图7A ．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B ．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C ．第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热等于第一阶段物体机械能的增加量D ．物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功答案 C解析 对物体受力分析知，其在两个阶段所受摩擦力方向都沿斜面向上，与其运动方向相同，摩擦力对物体都做正功，A 错误；由动能定理知，合外力做的总功等于物体动能的增加量，B 错误；物体机械能的增加量等于摩擦力对物体所做的功，D 错误；设第一阶段运动时间为t ，传送带速度为v ，对物体：x 1＝v 2t ，对传送带：x 1′＝v t ，摩擦力产生的热量Q ＝F f x 相对＝F f (x 1′－x 1)＝F f ·v 2t ，机械能增加量ΔE ＝F f ·x 1＝F f ·v 2t ，所以Q ＝ΔE ，C 正确．14．如图8所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC 为光滑半圆形轨道，半径为R ，CD 为水平粗糙轨道，一质量为m 的小滑块(可视为质点)从半圆形轨道中点B 由静止释放，滑至D 点恰好静止，CD 间距为4R .已知重力加速度为g .图8(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)求小滑块到达C 点时，小滑块对圆轨道压力的大小；(3)现使小滑块在D 点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A ，求小滑块在D 点获得的初动能．答案 (1)0.25 (2)3mg (3)3.5mgR解析 (1)从B 到D 的过程中，根据动能定理得mgR －4μmgR ＝0－0所以μ＝0.25(2)设小滑块到达C 点时的速度为v C ，根据机械能守恒定律得mgR ＝12m v 2C解得：v C ＝2gR设小滑块到达C 点时圆轨道对它的支持力为F N ，根据牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2C R解得F N ＝3mg根据牛顿第三定律，小滑块到达C 点时，对圆轨道压力的大小F N ′＝F N ＝3mg(3)根据题意，小滑块恰好到达圆轨道的最高点A ，此时，重力充当向心力，设小滑块到达A 点时的速度为v A ，根据牛顿第二定律得mg ＝m v 2A R解得v A ＝gR设小滑块在D 点获得的初动能为E k ，根据能量守恒定律得E k ＝E p ＋E k A ＋Q即E k ＝2mgR ＋12m v 2A＋4μmgR ＝3.5mgR .。
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能源与能量守恒定律例题与习题能源与能量守恒定律例题与习题
【例1】判断下列说法是否正确
A.能量就是能源 [ ]
B.电能是一种二次能源 [ ]
C.石油是一种常规能源 [ ]
【分析】能源是提供能量的物质资源，能源的利用过程。
实质上是能量的转化和转移过程，但不能说能源就是能量，说法(1)是不正确的。
能源的分类方法很多。
所谓一次能源和二次能源是按能源是否由自然界直接提供来分的，如煤、石油、草木燃料、风、流水等都属于一次能源;而电能是一种再造能源，是由自然界提供的能源转化而来的，属于二次能源，所以说法(2)是正确的。
所谓常规能源和新能源是按人们发现和利用能源的进程来划分的，石油是人类已经利用多年的一种能源，属常规能源，因而说法(3)也是正确的。
【解答】 A.错误，B.C.正确。
【例2】关于能源的利用，下列说法中正确的是 [ ]
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B.能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
【分析】煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的。
古代的动物食用植物，而植物是靠吸收太阳能生长的，所以可以说，煤、石油和天然气的化学能来自太阳能。
目前人类使用的能源主要的仍是煤和石油。
燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可转化成机械能和电能。
人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用。
所以，能源的利用过程实质上是能的转化和传递的过程。
我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的日子。
所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路。
因此在四个说法中，错误的是(A)。
【例3】下列关于核能的说法正确的是 [ ]
A.物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
【分析】核能是人们在近几十年里才发现和开始利用的新能源。
虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量。
只有当原子核发生改变裂变和聚变时才能放出巨大的能量。
原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短的
时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。
自然界除了人为的聚变反应外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来。
故应选B。
【解答】B
【例4】在核电站中，从核能到电能，中间经过了哪些形式的能量转换?
【分析】可根据核电站的基本工作过程考虑。
【解答】在核电站中，反应堆里铀核的裂变将核能转化为高温蒸气的内能;蒸气推动汽轮机运转，将内能转化为机械能(动能);汽轮机带动发电机发电，将动能转化为电能。
【例5】1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.51013J，相当于完全燃烧多少无烟煤放出的能量?
【分析】查出煤的燃烧值，即可根据铀裂变放出的总能量算出所需煤的质量。
【解答】查表可知，无烟煤的燃烧值为3.4107J/kg。
设完全燃烧mkg无烟煤放出的热量相当于1kg铀全部裂变释放出的能量，则
m=8.51013J/(3.4107J/kg)=2.5107kg
相当于2.5107kg的无烟煤。
【说明】从以上计算可以看出，原子核在发生裂变时释放的能量是十分巨大的。
所以，开发核能对国民经济的发展具有
重大的意义
1.凡是能提供能量的物质都叫能源。
能源家族成员种类繁多，而且新成员不断加入。
能源家族从不同的角度可以划分不同的成员，从其产生的方式的角度可分为一次能源和二次能源;从其是否可再利用的角度可分可再生能源和不可再生能源;根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染能源和清洁型能源;根据使用的情况又可分为常规能源和新型能源。
1)请给下列能源分类(填序号)
⑴水力资源、⑵石油、⑶天然气、⑷海洋能、⑸核能、⑹电力、⑺柴油、⑻焦炭、⑼太阳能
一次能源
二次能源
可再生能源
不可再生能源
常规能源
新能源
(2)太阳表面温度高达6000℃，内部不断进行核聚变反应，并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。
据估计，每三天太阳向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料能量的总和。
太阳能通过四个渠道被人类利用(转化和储存)，这四个渠道是：①被植物、微生物吸收;②使大气和水升腾
循环;③被海洋吸收;④被直接利用。
你认为水力发电属于利用太阳能的哪个渠道?( )
A.被直接利用
B.被植物、微生物吸收
C.被海洋吸收
D.使大气、水升腾循环
你认为以下能源中不是由太阳能转化的是( )
A. 煤
B.石油
C.天燃气
D.核能
(3)原子核内部蕴藏的能量，叫原子能，简称叫核能。
获取核能的方法有核裂变和核聚变。
分别如图1中的和。
甲图1 乙
链式反应发生在( )
A.核裂变时
B.氢弹爆炸时
C.核聚变时
D.铀自发放出射线时
核电站是和平利用原子能主要方式，图2核电站原理示意图。
在反应堆中，核燃料发生裂变放出大量的核能，并利用循环水流生成高温高压水蒸气，带动轮机运动，使发电机发电。
请描述核电站工作过程中能量的转化情况。
图2
你认为核电站的核心装置是( )
A.反应堆
B.热交换器
C.核燃料
D.汽轮发电机
你认为目前大多数核电站发电原理是( )
A.不受控制的铀核裂变时产生能量转化为电能
B.人工控制的链式反应使能量缓慢释放发电
C.轻核结合合成较重核时产生能量发电
D.氘和氚聚变时产生能量发电
(4)图3是13世纪一个名叫亨内考的法国人设计的永动机，永动机的设计违背了什么规律?请写出该规律的内容。
图3
乒乓球落下时，能转化为能;球碰到地面发生弹性形变时，能又转化成能;恢复形变时，能又转化为能;离开地面上升时，能又转化为能。
但每次上升的高度都比前一次低，最后停下。
这是否没有遵守上述的规律?
(5)能量转化形式多种多样，在下列现象中，是什么形式的能量转化成什么形式的能量。
(1)摩擦生热： ;
(2)气体膨胀做功 ;
(3)水轮机带动发电机发电 ;
(4)电动机带动水泵 ;
(5)用打气桶给轮胎打气 ;
(6)植物的光合作用 ;
2. 图4是某工厂锅炉工作时的外景，看了这幅图你想到了什么?
(写出五个以上合理的观点、看法、建议)
图4
3.21世纪，科学家将在地球赤道上空3.6万千米高的静止轨
道上建设太阳能发电站，站上装有巨型光能收集器，由太阳能电池把光能转换成电能，再经微波发生器转换成微波能，借助相控阵发射天线把微波能定向发回地面接收站，最后换为电能，供人类享用。
(1)展开你的想像，画出这壮美的景象。
(2)你认为空间太阳能发电站与地面同类电站比较，具有哪些优势?。