2024-2025学年新教材高中物理第三章热力学定律3能量守恒定律课后习题含解析新人教版选择性必修第三册

PAGE3-能量守恒定律课后篇巩固提升基础巩固1.秋千摇摆幅度越来越小,关于该过程,下列说法中正确的是()A.机械能守恒B.能量正在消逝C.只有动能和重力势能的相互转化D.削减的机械能转化为内能,但总能量守恒解析秋千摇摆幅度越来越小,说明机械能在削减,故A、C项错误;而削减的机械能通过摩擦转化成了内能,故B项错误,D项正确。答案D2.(多选)一物体获得肯定初速度后,沿着一粗糙斜面上滑,在上滑过程中,物体和斜面组成的系统()A.机械能守恒 B.总能量守恒C.机械能和内能增加 D.机械能削减,内能增加解析物体沿斜面上滑的过程中,有摩擦力对物体做负功,所以物体的机械能削减,由能量守恒定律知,内能增加,能量的总量不变。答案BD3.一木箱静止于水平面上,现在用一个80N的水平推力推动木箱前进10m,木箱受到的摩擦力为60N,则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek分别是()A.U=200J,Ek=600J B.U=600J,Ek=200JC.U=600J,Ek=800J D.U=800J,Ek=200J解析由于木箱在推动中受到滑动摩擦力,其与相对位移的乘积是转化为木箱与地面系统的内能,即:U=60×10J=600J。由能量守恒定律可得Ek=W总-U=80×10J-600J=200J,故B正确。答案B4.(2024江苏海门中学高三月考)如图所示,绝缘支座上,C球带正电,枕形导体A、B靠在一起,现将A、B分开,分别接触一个小电机的两个接线柱,假如小电动机特别灵敏,它便会起先转动。当电动机还没有停止时,又立即把A、B在C旁边碰一下分开,再和电动机两接线柱接触,如此下去,小电动机便能不停地转动。则下列说法正确的是()A.A、B分开后A左端带正电,B右端带负电B.A、B分开前,AB是一个等势体C.上述过程违反了能量守恒定律D.上述过程说明永动机可以制成解析由静电感应可知,AB分开前,由于C球带正电,所以枕形导体A带负电,枕形导体B带正电,由于C球存在,所以AB分开后,A左端带负电,B右端带正电,分开前AB处于静电平衡状态,所以AB是一个等势体,故A错误,B正确;上述过程在把AB分开的过程中要克服AB之间的静电力做功,把机械能转化为电能,然后再把电能转化为机械能,此过程是能量不断转化的过程,不违反能量守恒定律,但须要消耗机械能,永动机不行能制成,故C、D错误。答案B实力提升1.如图所示,A、B是两个完全相同的热胀冷缩明显的金属球,初温相同。A放在绝热板上,B用绝热绳悬挂。现只让它们吸热,当它们上升相同的温度时,吸热分别为QA、QB,则()A.QA=QB B.QA<QBC.QA>QB D.无法确定解析A、B上升相同的温度,依据Q=cmΔt可知,升温须要的能量是相同的。由于受热膨胀,A的重心上升,重力势能增加,QA一部分用于升温,一部分用于增加重力势能ΔEp,即QA=Q+ΔEp;B的重心降低,重力势能减小,QB和削减的重力势能ΔEp共同用于升温,即Q=QB+ΔEp;明显QA>QB。故选项C正确。答案C2.(2024江苏盐城模拟)如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形态记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形态快速复原,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是()A.转轮依靠自身惯性转动,不须要消耗外界能量B.转轮转动所需能量来自形态记忆合金自身C.转动的叶片不断搅动热水,水温上升D.叶片在热水中汲取的热量肯定大于在空气中释放的热量解析形态记忆合金进入水后受热形态发生变更而搅动热水,由能量守恒知能量来源于热水,故A、B、C错;由能量守恒知,叶片汲取的能量一部分转化成叶片的动能,一部分在空气中释放,故D对。答案D3.重1000kg的气锤从2.5m高处自由落下,打在质量为20kg的铁块上,要使铁块的温度上升40℃以上,气锤至少应落下多少次?[设气锤撞击铁块时做的功有60%用来上升铁块的温度且铁块热量不散失,g取10m/s2,不计空气阻力,铁的比热容c=4.62×102J/(kg·℃)]解析由机械能守恒定律得气锤下落到刚撞击铁块时的动能:Ek=mgh=103×10×2.5J=2.5×104J由动能定理得:W=Ek-0=2.5×104J其中用来使铁块温度上升的功Wη=0.6W=1.5×104J使铁块