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机械能和内能 九中震旦钱慧 机械能和内能复习 一 机械能 机械能和内能 1 什么叫动能 物体由于运动而能够做功所具有的能 2 动能的大小与那些因素有关 物体的质量 速度越大 动能越大 1 在研究物体的动能与哪些有关的实验中 如图mA mB mC mD hA hC hB hD 0 5hA 1 要研究动能的大小与质量的关系 我们应选择 两图进行比较 2 四个小球到达水平面时 球的动能最大 3 根据c d两幅图 得出结论 a c d b ac C 2 如图是研究小球动能大小与小球的 和 关系的实验装置示意图 1 本实验中小球动能的大小通过 来显示 质量 速度 对木块做功的多少 2 2 表中记录了用甲 乙两球分别进行实验的数据 由表中数据可知 甲球的动能 选填 大于 小于 或 等于 乙球的动能 3 在质量和速度两个物理量中 对动能影响较大的是 小于 速度 机械能和内能 3 什么叫重力势能 物体由于被举高而能够做功所具有的能 4 重力势能的大小与哪些因素有关 物体的质量越大 被举得越高 物体的重力势能越大 3 04哈尔滨 在综合实践活动课上 王民同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球 如图所示 于是他想利用这些器材亲自体验一下 重力势能的大小与哪些因素有关 1 说明该实践中怎样反映出物体重力势能的大小 2 请你帮他设计应如何进行实验 2 将质量不同的铅球从同一高度自由释放 落至沙坑 将同一铅球从不同高度自由释放 落至沙坑 1 根据铅球对地面的作用效果 砸出坑的深浅 坑越深 铅球对沙做的功就越多 铅球具有的重力势能就越大 反之重力势能越小 5 弹性势能 机械能和内能 什么是弹性势能 其大小与什么因素有关 物体发生弹性形变所具有的能 物体发生的弹性形变越大 物体的弹性势能越大 4 分析下列各物体具有什么形式的机械能 在平直公路上行驶的汽车具有 能 被卷紧的钟表发条具有 能 正在爬坡的汽车具有 能 正在下降中的滚摆具有 能 弹性势 动 动能和重力势 动能和重力势 5 小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例 如图所示 其中机械能增大的是 C 汽车水平匀速行驶A 小孩从滑梯上滑下B 火箭升空时C 滚摆上下摆动时D 动能不变 势能不变 机械能不变 人受到摩擦阻力 机械能转化为内能 火箭动能增大 重力势能增大 机械能增大 由于存在空气阻力 机械能变小 6 下雨时雨滴匀速下落 下落过程中雨滴的动能 重力势能 机械能 雨滴的内能将 选填 变大 变小 或 不变 不变 变小 变小 变大 7 某物体在一对平衡力的作用下运动 则该物体的 A 动能一定不变 势能也一定不变 B 动能和势能都在不断的变化 C 动能一定不变 势能可能会变化 D 势能一定不变 动能在不断的变化 C 8 跳伞运动员在 中华第一高楼 上海金茂大厦进行跳伞 运动员从345米的高度跳下 下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动 在整个下落过程中 运动员和降落伞的 8 跳伞运动员在 中华第一高楼 上海金茂大厦进行跳伞 运动员从345米的高度跳下 下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动 在整个下落过程中 运动员和降落伞的 A 势能不断减少 动能不断增加 机械能不变B 势能不断减少 动能不断增加 机械能减少C 势能不断减少 动能先增加然后保持不变 机械能减少D 势能不断减少 动能先增加后减少 机械能不变 C 9 我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上 又被弹起的过程如图所示 请你写出演员在表演时涉及到的两个物理知识 2 动能和重力势能相互转化 动能和弹性势能相互转化 机械能和内能 二 内能 1 什么叫内能 物体做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和 2 物体的温度升高 内能如何变化 变大 3 改变物体内能的方式有哪几种 做功与热传递 对物体做功 物体内能增大 物体对外做功 内能减小 10 2008年 神舟七号 载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起 飞向太空 火箭在加速上升过程中机械能增大 这个能量是由 能转化过来的 燃料在燃烧过程中消耗了 能 化学 内 10 2008年 神舟7号 载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起 飞向太空 2 飞船完成任务后 飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦 变成一个火球 此时是将 转化为 穿过黑障区后 迅速弹出减速伞和主伞 从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中 飞船返回舱的动能 势能 减小 内能 减小 机械能 11 在保温瓶内倒入开水 但不装满 上面还留有一些空间 内有空气 然后塞上木塞 过一会儿木塞被冲起 这个现象说明 对 做功 的内能转化成木塞的 能 空气 木塞 空气 机械 12 在物体内能不变的情况下 不可能发生的是 A 一边吸热 一边对外做功 B 一边放热 一边对外做功 C 一边放热 一边外界对物体做功 D 既不发生热传递 又不做功 B 13 下列四幅图中 不是利用做功方式来改变物体内能的是 C 14 下图反映了哪些共同的物理知识 1 2 机械能和内能是可以相互转化的 做功可以改变物体的内能 15 模拟 蹦极 的实验中 橡皮筋一端系一个小石块 另一端固定在a点 b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置 c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置 d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点 在小石块从a点到d点运动的过程中 1 动能的变化是 点的动能最小 点动能最大 先增大后减小 a d C c 16 模拟 蹦极 的实验中 橡皮筋一端系一个小石块 另一端固定在a点 b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置 c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置 d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点 在小石块从a点到d点运动的过程中 2 小石块最终将 由于 3 小石块经过b点时 橡皮筋 具有 或 不具有 弹性势能 点的弹性势能最大 静止 空气阻力的存在 能量损耗了 不具有 d C 三 热量 机械能和内能 1 定义 在热传递过程中传递的能量 2 比热容 1kg的某种物质 在升高或降低1oc所吸收或放出的热量 叫做这种物质的比热容 3 单位 J kg oc 4 物理意义 17 04连云港 五一 黄金周 吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山 在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中 发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板 当车行驶至中途还要停下来 让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水 吴昊同学提出了以下几种看法 17 04连云港 吴昊同学提出了以下几种看法 喷水的主要目的是为了降低车闸的温度 以防车闸因温度过高而损坏 下山过程中 机械能不变 下山过程中 重力对汽车不做功 刹车过程中有部分机械能转化为内能你认为这些看法中符合实际的是A B C D B 18 关于热量 温度和内能下列说法正确的是 A 一个物体的内能增加 一定是吸收了热量 B 一个物体吸收了多少热量 具有的内能就是多少 C 温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多D 一个物体吸收的热量越多 内能的增加就越多 D 内能的改变可以通过做功和热传递两种方式 这里也有可能是做功 热量是一个过程量 不能讲含有 而是吸收或放出多少热量 热量用来量度内能的改变 19 有一瓶酒精 如果倒去一半 再使它的温度降低一半 则 A 它的比热容变为原来的1 4B 它的热值变为原来的1 2C 它的比热容和热值都为原来的1 2D 它的比热容与热值都不变 D 20 在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中 提供的材料 0 1kg的铜块 0 1kg的铝块 0 2kg的铜块 0 3kg的铝块 应选用的材料是 A 与 B 与 C 与 D 与 A 21 关于温度 热量和热能 下列说法中正确的是 A 0oc的冰热能为零B 物体的温度越高 它所含热量就越多C 两个物体的温度相同 它们之间就不能发生热传递D 物体吸收了热量 物体的温度一定会升高 C 甲乙两个物体的质量之比为2 1 组成乙 甲两物体的比热容之比为2 1 它们吸收相等的热量后升高的温度之比为 5 计算 Q吸 0 Q放 0 例题 1 1 22 质量相等 初温相同的abc三种不同液体 分别用三个完全相同的电加热器加热 加热过程中 温度随时间变化的图线如图所示 根据图线 把三种液体的比热容按从大到小的顺序为 Cba 23 已知铜的比热容小于铝的比热容 如果两者的质量和初温均相同 它们从外界吸收相同的热量后 两者的末温是 A 相同B t铝 t铜C t铝 t铜D 无法确定 C 24 南京呼应 西气东输 早作谋划 预计将在三年内用天然气将取代煤气 以下是某燃气热水器的技术参数 其中 温升25 热水产率8L min 含义是 每分钟进水8L 并可使水的温度升高25 额定热负荷16kw 表示的含义 是热水器每秒钟能够产生的最大热量是16kJ 24 1 热水器正常工作一分钟时水所吸收的热量是多少 已知水的比热容为4 2 103J kg 解 Q吸 Cm t 4 2 103J kg 8kg 25 8 4 105J m V 1 103kg m3 8 10 3m3 8kg 2 已知天然气的热值为8 107J m3 热水器每分钟消耗的天然气为26 25dm3 那么热水器的效率 为多少 Q放 Vq 26 25 10 3m3 8 107J m3 2 1 106J 解 24 你认为在南京推广天然气的有益之处是什么 答 热值大 污染小 可合理利用能源 24 南京呼应 西气东输 早作谋划 预计将在三年内用天然气将取代煤气 以下是某燃气热水器的技术参数 25 在太阳光照射下水 泥土等物质的温度会升高 为了使500kg水的温度升高l0 需要吸收多少太阳能 若有同样的太阳能被500kg的泥土吸收 可使泥土的温度升高多少 若水的比热容比泥土小 则可能有哪些现象发生 泥土比热容为0 84 103J kg Q吸 0 4 2 103J kg 500kg 10 2 1 107J Q吸土 土 土 0 土 2 1 107J 0 84 103J kg 500kg t t0 t t0 50 1 热值 1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量 机械能和内能 2 单位 J kg 3 物理意义 4 计算 Q放 q 四 热值 26 随着人们物质生活水平逐步提高 农村的厨灶发生了革命性的变化 煤球炉 沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭 液化气与煤相比 热学方面突出的优点是 环保方面突出的优点是 热值高 对环境污染小 26 若上题中的能量由燃烧液化气来提供 燃烧放出的热量的50 被水吸收 则需要完全燃烧多少千克的液化气 水的比热容是4 2X103 kg 液化气的热值是5 0X107J kg 五 内燃机 机械能和内能 内燃机的工作一个循环有几个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程和排气冲程 如图是内燃机的剖面图 它表示的是 冲程 从能量的转化角度来说 它是将 能转化为 能 压缩 机械 内 27 下列各种说法错误的是 A 各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化B 做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化C 热传递改变物体的内能是不同形式能的转化D 能量在转化和转移的过程会有能量的损失 但自然界的能量的总量是守恒的 C 练习题 1 一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花 把活塞迅速压下去 棉花燃烧起来了 在这个过程中 是通过 方式使空气 增加 温度升高 达到棉花的燃点使棉花燃烧 实验中使用棉花的目的是 做功 内能 用来证明筒内温度升高了 2 如图所示 为四冲程内燃机工作过程的示意图 则按吸气 压缩 做功和排气冲程排列的顺序是 A 乙丙甲丁B 甲丁乙丙C 丙丁乙甲D 甲乙丙丁 B 3 原长为L的软弹簧上端固定 下端挂一小重球 从图示位置A处释放时 弹簧仍长为L 小球从A运动到最低位置B的过程中 能减少 能和 能增加了 重力势 动能 弹性势 4 遨游太空2l小时 绕地球14圈的 神舟 五号载人飞船返回舱返回地面时 为了使快速降落的返回舱安全着陆 在距地面一定高度时需点燃反推火