能量守恒练习
- 格式:docx
- 大小:237.21 KB
- 文档页数:3
能量守恒定律的应用练习题1. 问题描述:一辆质量为m的汽车以速度v1行驶在平坦的道路上,突然遇到一段上坡路段,汽车沿坡道行驶到高度h时速度变为v2。
忽略摩擦和空气阻力等阻力,求汽车在坡道上的平均力。
解答:根据能量守恒定律,汽车在平坦道路上的总机械能等于汽车在坡道上的总机械能,即1/2 * m * v1^2 = mgh + 1/2 * m * v2^2其中,g表示重力加速度,h表示上坡路段的高度。
化简上式可以得到:v1^2 = 2gh + v2^2可以看出,汽车在平坦道路上的速度v1与汽车经过上坡路段后的速度v2、高度h和重力加速度g都有关系。
2. 问题描述:在一个自由下落的物体系统中,有两个物体A和B,物体A的质量为m1,在高度h1处释放,物体B的质量为m2,在高度h2处释放。
物体A和B是否会在某一时刻相撞?如果会相撞,在何处相撞?解答:由于物体A和B均处于自由下落状态,所以它们在任意时刻的速度可以表示为:v1 = sqrt(2gh1)v2 = sqrt(2gh2)其中,g表示重力加速度。
两个物体相撞的条件是它们的坐标相等,即:h1 + v1t - 1/2gt^2 = h2 + v2t - 1/2gt^2化简可得:h1 + v1t = h2 + v2t代入v1和v2的表达式,得:h1 + sqrt(2gh1) * t = h2 + sqrt(2gh2) * t解这个方程可以得到t的值,然后再代入其中一个速度表达式,可以求出相撞时的高度。
3. 问题描述:有一个质量为m的小物块A静止放在水平面上,另一个质量为M 的物块B以速度v斜向上撞击A。
撞击后,B的速度变为v',A和B 分离开的速度为v_A和v_B。
求A和B分离开的速度和方向。
解答:根据能量守恒定律:1/2 * m * v^2 + 1/2 * M * v^2 = 1/2 * m * v_A^2 + 1/2 * M * v_B^2化简得:v^2 = v_A^2 + v_B^2然后根据动量守恒定律:m * v = m * v_A + M * v_B利用以上两个方程可以解得A和B分离开的速度v_A和v_B。
能量守恒练习题计算物体在不同位置的机械能能量守恒练习题:计算物体在不同位置的机械能能量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
根据能量守恒定律,一个系统的机械能在任何时刻都保持不变,只会转化为其他形式的能量或转移至其他物体上。
在本文中,我们将通过一些练习题来计算物体在不同位置的机械能。
一、问题一: 物体从高处自由下落假设有一个物体从高处自由下落,当该物体处于不同位置时,如何计算其机械能?我们假设该物体质量为m,重力加速度为g,其高度和速度分别为h和v。
1. 当物体位于高度为h处时:机械能E = 动能K + 重力势能U动能K = 1/2mv^2重力势能U = mgh所以,物体在高度为h处的机械能为:E = 1/2mv^2 + mgh2. 当物体落到地面时:记地面高度为0,此时物体高度为h = 0,速度为v'。
动能K' = 1/2mv'^2重力势能U' = mgh' = 0(因为地面高度为0)所以,物体在地面的机械能为:E' = 1/2mv'^2 + 0 = 1/2mv'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + mgh = 1/2mv'^2二、问题二: 物体在斜面上滑动假设有一个斜面,物体在斜面上滑动,斜面角度为θ,物体的质量为m,斜面上的高度为h,物体在不同位置的机械能如何计算?1. 当物体位于斜面顶端时:机械能E = 动能K + 重力势能U动能K = 1/2mv^2重力势能U = mgh所以,物体在斜面顶端的机械能为:E = 1/2mv^2 + mgh2. 当物体滑到斜面底端时:记斜面底端高度为0,此时物体高度为h',速度为v'。
动能K' = 1/2mv'^2重力势能U' = mgh' = 0(因为底端高度为0)所以,物体在斜面底端的机械能为:E' = 1/2mv'^2 + 0 = 1/2mv'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + mgh = 1/2mv'^2三、问题三: 物体在弹簧上振动考虑一个质量为m的物体,以速度v撞击一个具有劲度系数为k的弹簧,物体和弹簧共同振动,当物体处于不同位置时,如何计算其机械能?1. 当物体位于弹簧伸长的最大位置时:机械能E = 动能K + 弹性势能U动能K = 1/2mv^2弹性势能U = 1/2kx^2(x为伸长/压缩的距离)所以,物体在伸长的最大位置的机械能为:E = 1/2mv^2 + 1/2kx^22. 当物体通过平衡位置并开始压缩弹簧时:物体速度逐渐降为0,所以动能K' = 1/2mv'^2 = 0压缩距离为-x',弹性势能U' = 1/2k(-x')^2 = 1/2kx'^2所以,物体在通过平衡位置并开始压缩弹簧时的机械能为:E' = 0 + 1/2kx'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + 1/2kx^2 = 0 + 1/2kx'^2综上所述,利用能量守恒定律可以计算物体在不同位置的机械能。
11.1“能量的守恒定律”知识归纳练习题一、单选题1.太阳能手电筒采用的是超亮度LED灯,把电池朝阳光方向放在阳光下充电6-8小时,即可持续使用6-7小时,关于太阳能手电筒的下列说法正确的是()A. 太阳能电池板是将电能转化为光能B. LED灯发光时是将内能转化为光能C. 太阳能是不可再生能源 D. LED是一种发光二极管2.下列四种机器中,可以把机械能转化为电能的是()A. 发电机B. 电视机 C. 热机 D. 电暖器3.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是()A. 做功可以改变物体的内能B. 热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化C. 在一定条件下各种形式的能量可以相互转化D. 能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变4.下列能量转化的实例中,将内能转化为机械能的是()A. 太阳能电池发电B. 水蒸气把壶盖顶起 C. 电灯发光 D. 弹弓将石头弹出5.关于能量和能源,下列说法错误的是()A.电能必须通过消耗一次能源才能得到,是二次能源B.我们今天使用的煤、石油、天然气,都是化石能源C.能量的转化和转移有时是有方向性的D.自然界的能量是守恒的,它既不能创生,也不会消灭6.动车组是靠电力作为能源的列车,机车由大功率的电动机提供动力,动车组在到站前可以利用减速发电。
减速发电原理是先停止供电,使车速从200km/h减到90km/h,这段时间内列车利用惯性前进。
关闭电源后,电动机线圈随车轮一起转动切割磁感线,产生感应电流,自动输入电网,这样既可以减少机械磨损又可以存储能量。
在90km/h以下才进行机械刹车。
关于动车组下列说法中正确的是()A. 列车正常运行时,电动机是应用电磁感应的原理来工作B. 车速从200km/h减到90km/h过程中,减速发电应用了电磁感应原理C. 车速从200km/h减到90km/h过程中,电能转化为机械能D. 车速在90km/h以下进行机械刹车至车停稳的过程中,内能转化为机械能7.在如图所示的情景中,关于能量的说法正确的是()A.小孩从滑梯上滑下,机械能不变B.电水壶工作时,将内能转化为电能C.金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的D.飞船在加速升空过程中,它的动能增加,机械能不变8.关于信息的传递与能源的利用,下列说法中不正确的是()A. 手机既能接收电磁波,也能发射电磁波B. 卫星通信利用超声波传递信息C. 人类认识到涉及热现象的能量转化过程是有方向性的.所以必须节约能源D. 煤、石油、天然气等常规能源有限,因此,未来的理想能源是太阳能、水能和风能等可再生能源9.下列说法中,符合能量转化和守恒的是()A.用电器通电工作时,将其它形式的能转化为电能B.氢氧化钠固体溶解于水放出热量,该变化将化学能转化为内能C.细胞通过有氧呼吸获得能量,说明能量可以创生D.汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能10.下列关于能量的说法中,不正确的是()A. 所有能量转化过程,都遵守能量守恒定律B. 汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能C. 电动机在工作的过程中,电能转化为机械能的效率小于1D. 物体受到平衡力的作用时,其重力势能一定保持不变11.下面关于能量转化的说法中错误的是()A. 用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能B. 陨石进入大气层成为流星时,机械能转化为内能C. 壶中的水沸腾时,壶盖不停地跳动,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能D. 用打气筒给车胎打气时,筒内空气的内能转移到筒上,使筒壁温度升高12.核电站一旦工作,就不能随意停下来,而电网白天用电量多,深夜用电量少,为了使核电站稳定工作,建设了抽水蓄能电站.深夜,电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库,如图甲,白天用电高峰时,再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电,如图乙,下面分析深夜和白天抽水畜能电站工作过程中包含的能的转化过程正确的是()A. 白天,电能转化机械能和内能B. 夜晚,机械能转化电能和内能C. 白天,机械能转化电能和内能 D. 以上说法都不对13.下列关于能量的说法,正确的是()A. 电水壶工作时,将内能转化为电能B. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能C. “神十”飞船加速升空时,它的动能增加,机械能不变D. 金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的14.下列过程中,将内能转化为机械能的是()A. 用气筒给自行车打气,气筒会发热B. 水蒸汽顶起水壶盖的过程C. 小孩沿滑梯匀速下滑的过程 D. 流星在大气层中穿行的过程15.下列说法正确的是()A. 能量是守恒的,所以我们有用不尽的能量B. 能量的转移、转化都是有方向性的C. 核能是可再生能源D. 人类已完全掌握了人工控制核聚变的技术二、填空题16.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,在出水口获得所需要的水,在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的________能和________能17.汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分,大部分汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机。
能量的守恒与转化练习题1. 问题描述:一辆质量为500kg的小汽车以10m/s的速度行驶,经过一段坡道后速度降为5m/s。
如果摩擦力对车的非弹性损失的能量为1000J,求车在坡道上所受到的阻力大小。
解答:首先,根据题目中给出的信息可知,小汽车在坡道上的速度从10m/s减小到5m/s,由于没有其他作用力的影响,我们可以得出以下结论:车的减速是由阻力提供的。
又由于阻力是非弹性能量损失的形式,所以阻力大小为1000J。
因此,小汽车在坡道上所受到的阻力大小为1000J。
2. 问题描述:一个质量为2kg的物体从高度为10m的地方落下,在下落过程中受到空气阻力,最终以2m/s的速度触地。
求空气阻力对该物体的非弹性损失的能量。
解答:首先,根据题目中给出的信息可知,物体从高度为10m的地方落下,最终以2m/s的速度触地,并且受到空气阻力的影响。
我们可以通过能量守恒定律来求解空气阻力对物体的非弹性损失的能量。
设物体在高度为10m时的势能为E1,速度为v1;触地时的动能为E2,速度为v2。
根据能量守恒定律,我们可以得到以下关系式:E1 + E2 = 0 (1)E1 = mgh = 2kg × 9.8m/s² × 10m = 196J (2)E2 = 1/2mv2² = 1/2 ×2kg × (2m/s)² = 4J (3)将(2)和(3)代入(1)中,我们可以得到:196J + 4J = 0空气阻力对该物体的非弹性损失的能量为-200J(负号表示损失)。
3. 问题描述:一个电力公司为了节约能源,对某一段公路上的路灯进行改造,将传统的白炽灯替换为能耗更低的LED灯。
假设传统白炽灯的功率为60W,而LED灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯,求每小时能够节约的能量。
解答:根据题目中给出的信息可知,传统白炽灯的功率为60W,而LED 灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯。
牛顿力学中的能量守恒练习题及解答在牛顿力学中,能量守恒是一个重要的概念。
本文将为您介绍一些与能量守恒相关的练习题,并给出详细的解答过程。
练习题一:一个小车以40 km/h的速度行驶,在行驶过程中突然失去动力。
小车在经过30米之后停了下来,求小车受到的摩擦力大小。
解答:根据能量守恒定律,小车失去动力后,其机械能将保持不变。
在失去动力前的机械能主要来自其动能,即1/2mv^2,其中m为小车质量,v为速度。
在停下后,小车的机械能主要来自其势能,即mgh,其中h为停下的高度,即0。
因此可以得到以下方程:1/2mv^2 = mgh根据题目给出的数据,速度v为40 km/h,转化为m/s得:v = 40 km/h = 40 * 1000 / 3600 m/s ≈ 11.11 m/s代入方程中,可以解得:1/2 * m * (11.11)^2 = m * g * 30化简后得:g ≈ (11.11)^2 / (2 * 30)计算得:g ≈ 20.79 m/s^2因此,小车受到的摩擦力大小为20.79 N。
练习题二:一个小球从高处自由落体,其下落的高度为20米。
小球在落地之后弹起,最高弹起的高度为原高度的一半。
求小球在弹起过程中失去的机械能。
解答:在自由落体过程中,小球的机械能主要来自其势能,即mgh,其中m为小球质量,g为重力加速度,h为下落的高度。
在弹起过程中,小球的机械能主要来自其动能,即1/2mv^2,其中v为弹起的速度,根据题目给出的信息,最高弹起的高度为原高度的一半,即10米。
因此,可以得到以下方程:mgh = 1/2mv^2根据题目给出的数据,下落高度h为20米,最高弹起高度为10米。
代入方程中,可以解得:m * 9.8 * 20 = 1/2 * m * v^2化简后得:v ≈ √(2 * 9.8 * 20)计算得:v ≈ √(392) ≈ 19.8 m/s因此,在弹起过程中,小球失去的机械能为:1/2 * m * (19.8)^2 - 1/2 * m * (0)^2 = 1/2 * m * (19.8)^2计算得:1/2 * m * (19.8)^2 ≈ 195.02 J因此,小球在弹起过程中失去的机械能约为195.02焦耳。
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。
动量守恒能量守恒练习题动量守恒和能量守恒是物理学中两个重要的守恒定律。
它们在解决物理问题中起着关键的作用,尤其在力学和能量转化的问题中应用广泛。
下面是一些关于动量守恒和能量守恒的练习题,让我们来一起进行练习,加深对这两个定律的理解。
练习题1:碰撞问题两个相互靠近的物体质量分别为m1和m2,初始速度分别为v1和v2。
它们发生完全弹性碰撞,向相反方向运动后的速度分别为v1'和v2'。
根据动量守恒定律,我们可以得到以下式子:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'对于给定的初始条件,求解碰撞后物体的速度。
练习题2:能量转化问题一物体从高处自由下落,其高度为h,质量为m。
忽略空气阻力的影响,我们可以应用能量守恒定律,得到以下式子:mgh = 1/2mv^2其中,g是重力加速度,v是物体的速度。
根据这个式子,给定初始条件,可以求解物体在到达地面时的速度v。
练习题3:弹簧振动问题一质量为m的物体挂在一个弹簧上,弹簧的劲度系数为k。
当物体受到外力F推动后,它绕平衡位置做简谐振动。
根据动量守恒和能量守恒定律,我们可以得到以下式子:mω^2A^2 = F^2其中,A是振幅,ω是振动的角频率。
根据这个式子,可以求解物体的运动参数。
练习题4:线性势能转化为动能一个弹簧压缩到长度为x,劲度系数为k。
当弹簧释放时,它将能量转化为物体的动能。
根据能量守恒定律,可以得到以下式子:1/2kx^2 = 1/2mv^2其中,x是弹簧的长度,v是物体的速度。
根据这个式子,可以求解物体的速度。
练习题5:球体滚动问题一个质量为m的球体从斜面上方的高度h滚动下来,斜面的倾角为θ。
忽略摩擦的影响,根据能量守恒定律,我们可以得到以下式子:mgh = 1/2mv^2 + 1/2Iω^2其中,g是重力加速度,v是球体的速度,I是球体关于通过球心的转动轴的转动惯量,ω是球体的角速度。
根据这个式子,可以求解球体在到达底部时的速度。
三大守恒练习题守恒定律是物理学中的重要概念,它描述了在封闭系统中某些物理量的守恒特性。
常见的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
这些守恒定律在解决物理问题时起着至关重要的作用。
为了更好地理解和应用守恒定律,下面将针对每个定律提出三道练习题。
一、能量守恒练习题1. 一个弹簧恢复力常数为k的弹簧,一端固定在墙上,另一端系有质量为m的物体。
初始时刻,物体与弹簧静止。
当把物体沿着弹簧的方向拉开距离l并释放时,求物体在压缩到弹簧原长时的速度。
解析:根据能量守恒定律,系统的机械能在运动过程中保持不变。
在初始时刻,物体的机械能只有重力势能;在物体压缩到弹簧原长时,机械能只有弹性势能。
因此,有重力势能转化为弹性势能,即mgL = (1/2)kL^2,解得物体在压缩到弹簧原长时的速度为v = √(2gL)。
2. 一个质量为m的物体从高度为h处自由下落,下落过程中与地面发生完全弹性碰撞,反弹后的高度为h'。
求弹性碰撞过程中物体与地面的动量变化。
解析:根据动量守恒定律,碰撞过程中系统的动量保持不变。
在自由下落阶段,物体的动量为mv,碰撞后竖直方向上的速度反向,动量为-mv。
因此,第一阶段动量变化量为Δp1 = -mv,第二阶段动量变化量为Δp2 = -(-mv) = mv。
整个弹性碰撞过程中,物体与地面的动量变化为Δp = Δp1 + Δp2 = 0。
3. 一个质量为m的火箭,以速度v0燃烧燃料喷出。
喷出速度为v,燃料的质量为m',燃烧时间为Δt。
求火箭燃烧过程中的平均推力。
解析:根据牛顿第二定律和动量守恒定律,火箭燃烧过程中的平均推力可以表示为火箭的质量变化率与喷出速度之积的相反数,即F = -Δ(mv)/Δt = v dm/Δt。
由质量守恒定律可知,燃烧过程中的质量变化率为dm/Δt = -m'/Δt。
因此,火箭燃烧过程中的平均推力为F = -v(m'/Δt)。
二、动量守恒练习题1. 一个质量为m1的小球在静止的水平面上,与一个质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2'。
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。
能量守恒练习题能量守恒是物理学中的一个重要概念,它描述了能量在系统中的转化和守恒的原理。
通过练习题的形式,我们可以更好地理解和应用能量守恒定律,下面就让我们一起来看几个有趣的能量守恒练习题。
练习题一:小球的自由落体假设有一个质量为m的小球从高度为h处自由落体,求小球落地时的动能和势能。
解答:小球自由落体时,只受到重力的作用,没有其他外力。
根据能量守恒定律,小球在任意位置的总能量保持不变。
在高度为h处,小球的总能量等于其势能和动能之和。
由于小球在这个位置没有速度,所以动能为零。
因此,小球的总能量等于其势能,即mgh。
当小球落地时,高度为零,根据能量守恒定律,总能量仍然保持不变。
因此,小球落地时的总能量仍然等于mgh,但此时势能为零,动能等于总能量,即动能为mgh。
练习题二:弹簧振子的能量转化考虑一个质量为m的物体通过弹簧与一个固定支点相连,假设物体在弹簧的自然长度处静止。
当物体受到一个外力将其拉伸或压缩时,弹簧会产生弹力,使物体发生振动。
求物体振动过程中的动能和弹性势能。
解答:在物体振动过程中,弹簧对物体的弹力与物体的位移成正比,方向相反。
根据能量守恒定律,物体在任意位置的总能量保持不变。
当物体位于最大位移处,速度为零,动能为零。
此时,物体的总能量等于弹性势能,即1/2kx^2,其中k为弹簧的弹性系数,x为物体的位移。
当物体位于平衡位置时,位移为零,弹力也为零。
此时,物体的总能量等于动能,即1/2mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
练习题三:滑块的动能和势能转化考虑一个质量为m的滑块在光滑的水平面上运动,与一个弹簧相连。
滑块初始时位于弹簧的自然长度处,速度为零。
当滑块受到一个外力将其压缩或拉伸弹簧时,弹簧产生弹力,使滑块发生运动。
求滑块在运动过程中的动能和弹性势能。
解答:在滑块运动过程中,只有弹簧对滑块的弹力做功,其他外力对滑块不做功。
根据能量守恒定律,滑块在任意位置的总能量保持不变。
当滑块位于最大位移处,速度为零,动能为零。
(完整版)能量守恒定律练习题40道⼀、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.如果氢⽓和氧⽓的质量相同,则两部分⽓体的体积相等B.如果氢⽓和氧⽓的质量相同,则氧⽓的体积⼤于氢⽓的体积C.如果两种⽓体分⼦间的平均距离相等,则氢⽓的质量较⼤D.如果两种⽓体分⼦间的平均距离相等,则氧⽓的质量较⼤12、热传递的规律是:()A.热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体B.热量总是从温度较⾼的物体传递给温度较低的物体C.热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体D.热量总是从⽐热较⼤的物体传递给⽐热较⼩的物体13、关于物体的内能及其变化,下列说法中正确的是:()A.物体的温度改变时,其内能必定改变B.物体对外做功,其内能不⼀不定改变;向物体传递热量,其内能也不⼀定改变C.对物体做功,其内能必定改变;物体向外传递⼀定热量其内能⼀定改变D.若物体与外界不发⽣热交换,则物体的内能必定不改变14、⼀定量⽓体膨胀做功100J,同时对外放热40J,⽓体内能的增量DU是:()A.60J B.-60J C.-140J D.140J 15、在⼀物体沿粗糙斜⾯上滑的过程中,整个系统⼀定是()A.机械能的减少量等于内能的增加量与势能增加量之和;B.机械能的减⼩量等于内能的增加量;C.动能的减少量等于势能的增加量;D.动能的减少量等于内能的增加量。
初三化学能量守恒练习题一、选择题1. 下列哪项不属于能量守恒定律的表述?A. 能量可以从一种形式转化为另一种形式。
B. 系统的总能量在任何过程中是守恒的。
C. 能量可以从高位移动到低位。
D. 能量可以自动产生,不需要外界供应。
答案:D2. 能量守恒定律适用于以下哪些情况?A. 反应速率的变化B. 燃烧和爆炸反应C. 化学键的形成和断裂D. 物质的溶解和蒸发答案:B、C、D3. 当把一杯冷水与一杯热水倒入一个大碗中搅拌均匀,搅拌后的水温是?A. 热水的温度B. 冷水的温度C. 介于热水和冷水之间D. 不确定答案:C4. 下列哪个过程违背了能量守恒定律?A. 火药爆炸B. 饼干在烤箱中变焦C. 水在冷冻后变成冰D. 咖啡冷却答案:A5. 按照能量守恒定律,下列哪个过程的能量增加了?A. 汽锅中水的蒸发B. 冰激凌的融化C. 长草从地里长出来D. 让空气凉爽的扇子运转答案:C二、填空题1. 根据能量守恒定律,一个系统在一个封闭过程中,其初态内能与末态内能之和为________。
答案:不变2. 一杯咖啡的温度从50°C下降到45°C,这个过程中咖啡的热量变化为________。
答案:负数3. 蒸发过程中的吸热现象是因为蒸发物质的________蒸发;冷凝过程中的放热现象是因为蒸汽的________变成液体。
答案:液体、气体4. 物质发生化学反应时,反应前后物质的总能量保持________。
答案:不变三、应用题1. 一个升华反应的过程为:P(s) → P(g)反应前火柴片P的质量为3g,已知升华过程中火柴片散发的热量为45J,求火柴片升华过程中热量的变化。
答案:根据能量守恒定律,反应前后系统的能量不变,即初始能量等于末态能量。
根据问题给出的信息,我们可以得到以下等式:初始能量 = 末态能量 + 散发的热量设火柴片升华前的内能为E1,升华后的内能为E2,根据能量守恒定律:E1 + 45J = E2火柴片升华过程中没有其他能量变化,所以内能的改变只与散发的热量有关。
能量守恒定律练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在一个与外界没有热交换的房间里打开冰箱门,冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将如何变化()A.降低B.升高C.不变D.无法确定2.如图所示,密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零).现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程()A.Ep全部转换为气体的内能B.Ep一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能C.Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D.Ep一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能3.17世纪70年代,英国赛斯特城的约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”,如图所示,在斜坡顶上放一块强有力的磁铁,斜坡上端有一个小孔,斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道,维尔金斯认为:如果在斜坡底端放一个小铁球,那么由于磁铁的吸引,小铁球就会向上运动,当小球运动到小孔P处时,它就要掉下,再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q,由于有速度而可以对外做功,然后又被磁铁吸引回到上端,到小孔P处又掉下。
下列关于维尔金斯“永动机”,正确的认识应该是()A.满足能量守恒定律,所以可能实现B.如果忽略斜面的摩擦,维尔金斯“永动机”一定可以实现C.如果忽略斜面的摩擦,铁球质量较小,磁铁磁性又较强,则维尔金斯“永动机”可以实现D.违背能量转化和守恒定律,不可能实现4.大约在1670年,英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。
如图所示,在斜坡顶上放一块强有力的磁铁,斜坡上端有一个小孔,斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道,维尔金斯认为:如果在斜坡底端放一个小铁球,那么由于磁铁的吸引,小铁球就会向上运动,当小球运动到小孔P处时,它就要掉下,再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q,由于有速度而可以对外做功,然后又被磁铁吸引回到上端,到小孔P处又掉下。
一、选择题1.如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2是定值电阻,当滑动变阻器R 0的滑片向下移动时,下列说法正确的是( )A .电流表示数变大B .电压表示数变大C .R 1消耗的功率增大D .R 2消耗的功率增大C解析:CAB .当滑动变阻器的滑片向下滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,与R 2并联的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,则V 的示数减小,根据串联电路电压与电阻成正比的特点,可知,并联部分电压减小,通过R 2的电流减小,则A 的示数减小,故AB 错误;C .根据211P I R =可知,总电流增大,R 1消耗的电功率变大,故C 正确;D .通过R 2的电流减小,根据2222P I R =可知R 2消耗的电功率变小,故D 错误。
故选C 。
2.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L 的亮度及电容器C 所带电荷量Q 的变化判断,正确的是( )A .L 变暗,Q 增大B .L 变暗,Q 减小C .L 变亮,Q 增大D .L 变亮,Q 减小B解析:B当滑动变阻器的滑动片向下移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律E I R r=+ 得知,干路电流增大,则电源的内电压增大,由U E Ir =-知路端电压减小,灯L 变暗。
电容器板间电压等于变阻器两端的电压。
由上得知,路端电压减小,则通过灯L 的电流减小,而干路电流增大,则通过R 1的电流1R L I I I =-增大,R 1的电压也增大,则变阻器两端的电压减小,电容器所带电量Q CU = 减小。
故选B 。
3.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时,则下列说法不正确的是( )A .在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2B .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2C .电源1和电源2的内阻之比是11∶7D .电源1和电源2的电动势之比是1∶1A解析:AA .小灯泡与电源1连接时的电阻为1113Ω5U R I == 小灯泡与电源2连接时的电阻为 2225Ω6U R I == 所以在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是18∶25,A 错误,符合题意; B .小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为11135W 15W P U I ==⨯=小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为22256W 30W P U I ==⨯=所以在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2,则B 正确,不符合题意; C .电源1的内阻为 11101010Ω707U r I ∆-===∆- 电源2的内阻为 22201010Ω11011U r I ∆-===∆- 所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7,C 正确,不符合题意; D .由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V ,则电源1和电源2的电动势之比是1∶1,D 正确,不符合题意。
一、选择题1.某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a 、b 、c 所示。
以下判断错误的是( )A .直线a 表示电源的总功率P EB .曲线c 表示电源的输出功率P RC .电源的电动势E =3 V ,内电阻r =1 ΩD .电源的最大输出功率P m =9 W D解析:DA .电源总功率的计算公式 E =P EI I ∝电源的电动势E 不变,总功率P E 与电流I 成正比,因此直线a 表示电源的总功率P E ,A 正确,不符合题意;B .因为P R =P E −P r =EI −I 2r所以应是开口向下的曲线,即曲线c 表示电源的输出功率P R ,B 正确,不符合题意; C .由c 图线可知,当I =3A 时,P R =0,说明外电路电阻是零,由P E =EI =9W可得电源电动势E =3V ,则电源内电阻1ΩE r I== C 正确,不符合题意; D .图线c 表示电源的输出功率与电流的关系图象,很显然,电源的最大输出功率小于9W ,D 错误,符合题意。
故选D 。
2.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S 1时,电流表示数为10A ,电压表示数为10V ;再接通S 2,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 .10AC .12AD .20A C解析:C只接通S 1时,由闭合电路欧姆定律得 10100.5V 15V E U Ir =+=+⨯=车灯的电阻R 灯10Ω1Ω10U I === 再接通S 2后,车灯两端的电压为 U 灯1I R =灯61V 6V =⨯=流过蓄电池的电流为2156A 18A 0.5E r U I --===灯 流过电动机的电流为 I 电动机2112A I I =-=故ABD 错误,C 正确;故选C 。
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。
能量的转化和守恒练习题1. 汽车的运动能量转化和守恒问题一辆汽车以60 km/h的速度行驶,质量为1000 kg,求其动能是多少?解析:汽车的动能等于其运动能量,运动能量的大小可以通过公式E = 1/2 mv^2计算,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
根据题目中的数据,将质量和速度代入计算公式可得:E = 1/2 × 1000 kg × (60 km/h)^22. 吊车的重力势能转化和守恒问题一座吊车高高吊起了一块质量为2000 kg的货物,吊车的起吊高度为50 m,求货物达到最高点时的重力势能。
解析:重力势能的大小可以通过公式E = mgh计算,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体的高度。
根据题目中的数据,将质量、重力加速度和高度代入计算公式可得:E = 2000 kg × 9.8 m/s^2 × 50 m3. 弹簧的弹性势能转化和守恒问题一个弹簧的弹性势能为20 J,求弹簧的伸长量。
解析:弹簧的弹性势能大小可以通过公式E = 1/2 kx^2计算,其中k是弹簧的弹性系数,x是弹簧的伸长量。
根据题目中的数据,将弹性势能代入计算公式,得到:20 J = 1/2 k x^24. 能量转化问题一个物体从10 m的高度自由落下,摩擦力不计,求在14 m的高度时,物体的动能和重力势能之和。
解析:根据能量守恒定律,物体的动能和重力势能之和保持不变。
物体在10 m高度时的能量转化为动能:E = mgh = m × 9.8 m/s^2 ×10 m物体在14 m高度时的能量转化为重力势能:E' = mgh' = m × 9.8m/s^2 × 14 m根据能量守恒定律,E + 0 = 0 + E',即:m × 9.8 m/s^2 × 10 m + 0 = 0 + m × 9.8 m/s^2 × 14 m通过计算可得:10 m × 9.8 m/s^2 = 14 m × 9.8 m/s^25. 能量转化问题一个物体从5 m/s的速度自由上抛,忽略空气阻力,求物体上升到最高点时的动能和重力势能之和。
高考物理复习专题五动能定理能量守恒定律一、单选题1.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O,半径为R的3/4光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点.在推力作用下,质量为m的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。
重力加速度大小为g,取AB所在的水平面为零势能面。
则小滑块()A.在AB段运动的加速度为2gB.经B点时加速度为零C.在C点时合外力的瞬时功率为D.上滑时动能与重力势能相等的位置在直径DD′上方2.运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。
现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。
斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。
木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
则将木箱运上汽车,拉力至少做功()A.B.C.D.3.如图所示,轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面的挡板O点,另一端固定一个小物块。
小物块从P1位置(此位置弹簧伸长量为零)由静止开始运动,运动到最低点P2位置,然后在弹力作用下上升运动到最高点P3位置(图中未标出)。
在此两过程中,下列判断正确的是()A.下滑和上滑过程弹簧和小物块系统机械能守恒B.下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高C.下滑过程弹簧和小物块组成系统机械减小量比上升过程小D.下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值小4.如图所示,水平桌面上有一小车,装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力,小车从静止开始做直线运动。
保持小车的质量M不变,第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s;第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中。
两次实验中,绳对小车的拉力分别为T1和T2,小车,砂和砂桶系统的机械能变化量分别为和,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计绳,滑轮的质量,则下列分析正确的是()A.B.C.D.5.小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( )A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能6.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的支持力变小B.货物受到的摩擦力变小C.货物受到的支持力对货物做负功D.货物受到的摩擦力对货物做负功7.一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18J,机械能减少了3J。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习(解析版)一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难) 1.为测定干电池的电动势和内阻,提供的实验器材如下所示: A .干电池2节,每节干电池的电动势约为1. 5V ,内阻约为0. 9Ω B .电流表A (0~0. 6A ,内阻约为0. 5Ω) C .滑动变阻器R 1(0~50Ω,额定电流为3A ) D .滑动变阻器R 2(0~1000Ω,额定电流为1A ) E. 电流表G (0~3mA ,R g =10Ω)F. 定值电阻3990R =ΩG. 定值电阻490R =Ω(1)由于两节干电池的内阻较小,现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。
在进行实验时,滑动变阻器应选用__________,定值电阻应选用__________;(填写实验器材前的编号)(2)在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图; (______)(3)根据实验测得数据作出21I I -的图线如图乙所示,其中I 2为通过电流表G 的电流,I 1为通过电流表A 的电流,根据该图线可知,两节干电池的总电动势为__________V ,总内阻为__________Ω。
(结果均保留两位有效数字)【答案】C F 3. 0 2. 0【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 电源为两节干电池,电动势为3V ,比较小,电源的内阻也较小,为多测几组实验数据,方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选C ; [2] 上述器材中没有直接给电压表,但给了两个电流表,将电流表G 与定值电阻串联改装成电压表,改装后电压量程应约不小于3V,根据串联电路规律可知,应串联的电阻为3310Ω990Ω310R-=-=⨯故选F;(2)[3] 用改装后的电压表测量电压值,用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流,如图所示;(3)[4] 由电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得23120()()()GE I R R I I R r=++++整理得213030G GR r EI IR R R r R R R r+=-+++++++设图像与纵轴的交点为b,图像的斜率为k,可得30GEbR R R r=+++30GR rkR R R r+=+++联立上式,代入数据解得3.0VE=, 2.0Ωr=[5] 由上题可知, 2.0Ωr=2.某同学有个超霸(GP)9V电池如图甲所示,他欲测量该电池的电动势和内阻(内阻约为25Ω)。