1、第六节 能量的转化与守恒
一、单项选择题
1．在跳高运动的进展史上，其中有以下四种不同的过杆姿势，如图所示，则在跳高运动员消耗相同能量的条件下，能越过最高横杆的过杆姿势为( )
【答案】D
【解析】运动员经过助跑后，跳起过杆时，其重心上升，在四种过杆姿势中背越式相对于杆的重心位置最低，所以在消耗相同能量的条件下，该种过杆姿势能越过更高的横杆，D正确．
2．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内气温将会( )
A．上升 B．降低
C．不变 D．无法推断
【答案】A
【解析】由能量守恒定律知，消
2、耗了电能最终转化为内能，故温度上升．
图4－6－7
3．如图4－6－7所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面，做匀减速直线运动，其加速度的大小为g，在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中，物体( )
A．机械能损失了mgh
B．重力势能增加了3mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
【答案】A
【解析】重力做了mgh的负功，重力势能增加mgh，B错．由于物体沿斜面以加速度g做减速运动，由牛顿其次定律可知：mgsin 30°＋f＝mg，所以f＝mg.
摩擦力做功为：Wf＝－f·2h＝－mgh，
机械能损
3、失mgh，故A项正确，D错．
由动能定理得ΔEk＝－mgh－mgh＝－2mgh，
即动能损失了2mgh，故C错．
4．下列说法正确的是( )
A．随着科技的进展，永动机是可以制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消逝了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违反了能量转化和守恒定律，因而是不行能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能始终走动，说明能量可以凭空产生
【答案】C
二、双项选择题
5．一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．
4、子弹削减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．子弹削减的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D．子弹削减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
【答案】BD
【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削减，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．
6．一物体获得确定初速度后，沿一粗糙斜面上滑．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
5、恒
C．机械能和内能增加
D．机械能削减，内能增加
【答案】BD
【解析】物体沿斜面上滑过程中，有摩擦力对物体做负功，所以物体的机械能削减．由能的转化和守恒定律知，内能应增加，能的总量不变．
7．下列说法中正确的是( )
A．热量能自发地从高温物体传给低温物体
B．热量不能从低温物体传到高温物体
C．热传递是有方向的
D．随着科学技术的进展，蒸汽机可以把内能全部转化为机械能
【答案】AC
【解析】热传递是由方向性的，能自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，A、C正确，B错误；热机的效率永久小于1，D错误．
8．下列设想中，符合能量转化和
6、守恒定律的是( )
A．利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永久地转动下去
B．制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行
C．做成一只船，利用流水的能量，逆水行驶，不用其他动力
D．利用核动力使地球离开太阳系
【答案】BD
【解析】A不符合能量守恒，利用永磁铁和软铁的相互作用，做一架永久转动下去的机器是不行能的；太阳能可以转化为机械能，B中所述情景中的飞机是可行的；核动力是格外大的，大于地球和太阳系之间的引力，利用核动力可使地球离开太阳系，B、D选项正确；逆水行船，不用其他动力是不行行的，C错误．
三、非选择题
9．试说明下列现象中能量是怎样转化的．
(1)火
7、药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛放射出去，射穿一块钢块，速度减小．______________________.
(2)火力发电的过程是燃料燃烧产生的热蒸气推动热机再带动发电机旋转发出电能的过程．从能的转换角度来看，实质上是________能转化为________能，再转化成________能，最终转化成电能的过程．
【答案】(1)化学能转化为内能(火药爆炸)，内能转化为机械能(子弹被放射)，机械能又转化为内能(子弹穿过钢板) (2)化学 内 动
10．如图4－6－8所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R＝2 m，一个物体在离圆弧底E的高度h＝3 m处以速率v＝4 m/s沿斜面对下运动，若物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)能走多长的路程？(g取10 m/s2)
图4－6－8
【答案】280 m
【解析】当物体的机械能削减到确定程度时，物体就只在光滑圆弧面上滑动，不能再到斜面上，取最底端为零势能面．由几何关系可知，斜面与水平面的夹角为60°，则由能量守恒得mgh＋mv2＝mgR(1－cos 60°)＋μmglcos 60°，解得l＝280 m.
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