第十二章 机械能和内能单元练习(Word版 含答案)

第十二章机械能和内能单元练习（Word版含答案）

一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）

1．某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子

(1)要完成本实验，还需要的测量工具是天平、砝码和______；

(2)罩子B的主要作用是______；

(3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=______（水的比热容为c水）；

(4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是______（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

A．蜡烛没有完全燃烧

B．桶A中水的质量太多

C．桶A吸收了部分热量

D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中

【答案】温度计防止热散失21

12

()

c m t t

m m

-

-

水水 ACD

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]测量蜡的热值时，根据

Q

q

m

=放的原理进行实验，而蜡的质量用天平进行测量，燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下，等于A桶中内水吸收的热量，而Q吸=c水m(t-

t0)，所以还需要温度计来测量温度。

(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。

(3)[3]由题意知，水吸收的热量

Q吸=c水m水(t2-t1)

而Q吸=Q放，那么蜡的热值

21

1212

()

c m t t

Q

q

m m m m

-

==

--

水水

放

(4)[4]据

Q

q

m

=放，实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有：蜡烛没有完全燃烧，造

成放出的热量偏少，则热值偏小；桶A 中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少，则热值偏小；蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中，造成测量的热量偏少，则热值偏小。故ACD 选项都有可能。

2．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ 为水平面，AP 段长为L ，表面光滑；PQ 段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M 的木块位于P 点，质量为m 的重物恰好置于地面，将木块从P 向右拉至

A ，放手后木块向左运动，最终停在

B 点，PB 长为x 。不计空气阻力、滑轮摩擦。

(1)木块在AB 段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过

PB 段内能______________（选填“不变”、“增大”或“减小”）；

(2)观察实验并联系生活实际，小明提出猜想：重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。他提出猜想的生活依据是：________________ ；

(3)为了验证猜想，小明做了以下实验，重物100g m =，木块900g M =，改变木块从P 点右移的距离L ，测得一组数据，记录如下：（g 取10N/kg ） 序号

1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L

0.1

0.15

0.2

0.35

0.45

0.5

木块在P 点的速度平方(

)2

2

1/m s

v -⋅

0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0

①已知物体动能的表达式为

2

12

mv ，分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少，可知猜想是____________（选填“正确”或“错误”）的，得出的结论是

__________。在AP 段滑行的过程中，该系统（重物和木块）的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）；

②利用实验信息分析，当0.7m L =时，木块M 在P 点获得的动能是___________________J ；

(4)如果上述结论具有普遍性，则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v =_____________（用字母表示）。

【答案】mgL 增大 物体下落过程中速度越来越快 正确 重物和木块获得的总动能与

重物重力做功的多少相等 守恒 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]由题意可知，重物的重力是G mg =，木块在AB 段运动过程中，重物下降的高度是L ，那么重物的重力做功大小是

W mgL =重

[2]木块经过PB 段由于受到摩擦力的作用，内能会增大。

(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关，随着重物重力做功越来越大，速度也越来越大，所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。

(3)[4]由表中数据可看到，PA 的数值越大，木块在P 点的速度越大，动能越大，所以猜想是正确的。

[5]由表中数据可知，第1次实验中重物和木块获得的总动能是

()()2-111

0.1kg 0.9kg 0.2m s 0.1J 2

W =⨯+⨯⋅=总动能

重物的重力做功是

110.1kg 10N/kg 0.1m 0.1J W mgL ==⨯⨯=重力

第2次实验中重物和木块获得的总动能是

()()2-121

0.1kg 0.9kg 0.3m s 0.15J 2

W =⨯+⨯⋅=总动能

重物的重力做功是

220.1kg 10N/kg 0.15m 0.15J W mgL ==⨯⨯=重力

同理，第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据，所以可得出结论：重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。

[6]AP 段是光滑的，所以势能完全转化为动能，系统机械能守恒。 [7]比较表中数据可知，2v 与L 成正比，当0.1m L =时，()2

2-1

0.2m s v =⋅，那么

()2

-10.2m s 0.1m k ⋅=⨯

解得22m/s k =，可得到222m/s v L =⨯，当0.7m L =时

22222m/s 0.7m 1.4m /s v =⨯=

所以可知木块M 在P 点获得的动能是

22211

0.9kg 1.4m /s 0.63J 22

W Mv =

=⨯⨯= (4)[8]一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，则机械能是守恒的，物体重力所做的功转化为动能，可以得到关系式