2 考点重难点突破 机械能与内能

专题02机械能与内能【基础知识过关】考点一、机械能1.能量：一个物体能够，这个物体就具有能（能量），单位为焦耳（J）。2.动能：(1)定义：物体由于而具有的能叫动能。(2)影响因素：=1\*GB3①物体的，=2\*GB3②物体的。3.重力势能：（1）定义：物体由于被而具有的能。（2）影响因素：=1\*GB3①物体的，=2\*GB3②物体的。4.弹性势能：（1）定义：物体由于发生而具的能。（2）影响因素：=1\*GB3①物体的，=2\*GB3②物体自身的。5.机械能：（1）定义：和的统称。（机械能=动能+势能）单位是：焦耳（J）。（2）动能和势能的关系：动能和势能之间可以。如果只有动能和势能，机械能是。考点二、内能1.概念：（1）定义物体内部分子做无规则运动的和分子的总和叫内能。（2）单位：。（3）一切物体都有内能。（4）影响因素：和。2.内能改变的方式：（1）方式：和，这两种方法对改变物体的内能是的。（2）做功：物体对外做功，物体的内能；外界对物体做功，物体的内能。（3）热传递：物体吸收热量，物体内能；物体放出热量，物体内能。（4）实质：做功改变内能的实质是和其他形式能之间的转化；热传递改变内能的实质是内能在物体间的，能的形式不变。考点三、比热容与热量1.比热容：（1）定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的和的乘积之比，叫做这种物质的比热容。（2）性质：物质的一种属性，它不随物质的、、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同、状态相同，比热容就。（3）单位：焦耳/(千克·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。（4）应用：冷却剂、调节气温。水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)。2.热量与热值：（1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的叫热量。（2）公式：①Q吸=cm(t-t0)=cm△t升；②Q放=cm(t0-t)=cm△t降（3）热值（q）：1千克某种燃料放出的热量，叫热值。（4）公式：燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm（q表示热值，m表示质量）。考点四、热机和热效率1.热机：（1）定义：利用能来做功的机械。（2）汽油机四冲程：冲程、冲程、冲程、冲程。（3）四冲程原理：=1\*GB3①吸气冲程：进气口，活塞，由提供动力。=2\*GB3②压缩冲程：进气口，排气口，活塞，能转化为能，由提供动力。=3\*GB3③做功冲程：进气口，排气口，活塞，能转化为能。=4\*GB3④排气冲程：进气口，排气口，活塞，由提供动力。（4）四冲程特点：汽油机一个工作循环包括个冲程，曲轮旋转圈，对外做功次。2.热效率：（1）定义：热机工作时，用来做的那部分能量与燃料放出的之比，叫做热机的效率。（2）公式：η=Q有（3）影响因素：热效率总小于1，燃料燃烧是否完、部件摩擦大小、尾气排放。【重难点题型训练】►考点1动能、势能、机械能1、关于能的概念下列说法正确的是()A、一只苹果放在茶几上,它没有做功,所以不具有能

B、百米赛跑中跑得快的运动员一定比跑得慢的运动员动能大

C、两个物体做功,甲对外做了5J的功,乙对外做了20J的功,原来甲具有的能较少D、物体能做功,它一定具有能2、如图所示，小明用一个橡皮筋拉着一个小球在空中做匀速圆周运动，下列说法错误的是（

）A.小球由于运动而具有动能B.小球由于有高度而具有重力势能C.橡皮筋由于被拉伸而具有弹性势能D.小球由于运动方向时刻改变，其动能也在改变3、如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度ν沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C;下列关于小球滚动过程的分析正确的是()A.整个过程只有重力在对小球做功B.小球在A.B两点具有的动能相同C.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能D.小球在A.B.C三点的速度大小关系是νA>νB>νC4、一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力,从小石块开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是()A.

B.

C.

D.

5、如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,下列说法正确的是()A.卫星在近地点时，动能最大，机械能最大B.卫星在远地点时，势能最大，机械能最大C.卫星从远地点向近地点运行时，势能逐渐增大，机械能不变D.卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小，机械能不变6、在探究动能大小与质量关系的两次实验中,小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示,木板固定在水平面上,图中错误的操作是________。改正后进行实验,发现木块会从木板右侧滑出,则可以通过________(选填“增大”或“减小”)木块的质量来加以改进。7、在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后，将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片。(1)小明将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长。迅速松开手，观察到的现象是______，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______，因此它具有弹性势能。(2)接下来小红不将卡片压平，迅速松手后观察实验现象，小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能与______的关系。小红根据实验现象可以得出的结论是：在一定限度内，______。8、如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能___B点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”)；从A点运动到B点的过程中，皮球的机械能___(选填“增大”“减小”或“不变。9、在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为1m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A.B.

C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示。运动过程或位置AA→BBB→CC动能Ek(J)0增加4.98减少0重力势能EP(J)5.00减少0增加4.97(1)小球在图中的C位置，受到___个力的作用。(2)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为___；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到___造成的。(3)在实验中,如果换用质量为2m的小球,其他条件不变,那么,小球到达B位置时的机械能___质量为1m的小球到达B位置时的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。10、某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A.B.C.

D四个铅球,其中A.C.D三球的质量为m,B求质量为2m,让A.

B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A.

B两球陷入沙深度分

别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,h1<h2<h3。(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___来反映的。(2)比较A.

B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结：当下落高度一定时___.(3)比较___两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。(4)比较C.

D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径___(选填：“有关”或“无关”).(5)小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为___能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为___能。►考点2内能11、关于内能的概念,下列说法中正确的是()A.物体内大量分子做无规则运动所具有的能量就是物体的内能

B.有些分子会停止运动，所以物体的内能有时为零

C.物体有一些分子的动能和势能增加时，内能也会增加

D.内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和12、下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（）A．从滑梯滑下，臀部发热 B．冬天搓手，手会变暖 C．给试管加热，水温升高 D．迅速压下活塞，筒内气温升高13、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（

）A.0℃的冰没有内能B.冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加C.物体的温度越高，所含的热量越多D.只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变14、现有甲、乙两杯温度分别为

40℃和

80℃的水,则下列说法正确的是()A.只有加热才能使水的温度升高B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能少C.乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈15、内能是物体内部所有分子热运动的动能与势能的总和,如图所示是北极的冰山,它的温度可达零下数十摄氏度,则这些冰的分子______(选填“有”或“没有”)做热运动,所以这些冰______(选填“有”或“没有”)内能。若冰在太阳的照射下熔化，则在冰熔化的过程中，它的内能______，这是通过______的方式改变的。16、如图所示，取一装有大半瓶水的盐水瓶和一支去掉笔尖上小圆珠的空圆珠笔芯，在盐水瓶瓶塞上开一小孔，用力将圆珠笔笔芯插入瓶塞，用瓶塞盖紧瓶口，使圆珠笔芯下端能没入水中，被封闭的空气加热后能将瓶中的水挤压出来．说明这部分空气具有_______能，温度越高，水喷得越_______（选填“高”或“低”），这说明物体的内能与温度_______（选填“有”或“无”）关．可见，一般情况下，同一物体的温度越高，它的内能就越_______（选填“大”或“小”）．17、实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的。（1）请你根据内能的概念，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，给出推理性结论并说明推理依据（参照示例）：示例：【=1\*GB3①物体内能的大小可能与物体的温度有关】。推理依据：【温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，物体内能越大】。=2\*GB3②物体内能的大小还可能与物体的_____有关。推理依据：_____。（2）如图所示，a杯中水量较少，b、c、d杯中的水量相同，根据内能的知识，分析比较各杯中水的内能的大小。=1\*GB3①_____杯中水的内能最大，因为_____。=2\*GB3②_____两杯中水的内能不好比较，因为_____。►考点3比热容、热量18、如图为海风形成的示意图。海风形成的根本原因是:与海洋相比，陆地的（）

A.比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高B.比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低C.比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高D.比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低19、下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（）物质水煤油冰铝铜比热容/(J˙kg-1˙℃-1)4.2×1032.1×1032.l×l030.88×1030.39×103A.不同物质的比热容一定不同B.物质的物态发生变化，比热容不变C.质屋相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多20、用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关于该实验的操作及分析错误的是()A.水比煤油的比热容大

B.实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间

C.加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀

D.相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大21、将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图），通过_______方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为_____J．[c牛奶=4.2×103J/(kg⋅℃)]。22、当今太阳能热水器已经在临沂城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8℃、100L水加热到38℃。请解答：(1)热水器中水的质量是多少?(2)在此过程中，水吸收了多少热量?(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J，则该热水器的效率是多少?23、在探究不同物质吸热升温的实验时，同一器材分别加热质量相等的水和煤油每隔一的时间记录水和煤油升高的度。调节好天平后将帘铝筒放置在天平左盘中在天平右盘中加入砝码，并移动游码天平再次平衡时，天平所加砝码的位置如图甲所示。空铝桶的质量为。（2）砝码盒里盛有100克，50克，20克，10克5克砝码各一个。为了测量90克的，接下来的操作应该是向铝桶中加水，直至大平再次平衡。（3）再组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好的高度。注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡泡与液体。（4）正确组装好器材后给水加热，当水温度达到35℃时开始计时；每隔0.5分记录一次温度计的示数并将数据记人下表。将铅桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/℃水353841444750煤油354147535965=1\*GB3①图内是根据实验数据画出的水温度随加热时间的变化冬像。请在内中补画出煤油的温度随加热时间变化的像。=2\*GB3②由图像可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度吸收的热量多；因此可以利用此性质可以用来制作。=3\*GB3③进一步分析图像发现质量一定的水，吸收的热量与升高温度的比值是相等的，质量相等的水和煤油。上述比值大小（选相等'或"不相等）。►考点4热机与热效率24、如右图所示，向装有少量水的烧瓶缓慢打气，突然塞子跳起来，同时瓶内出现了“白雾”，关于该象说法正确的是（）A．白雾是水蒸气B．瓶内气体膨胀对外做功C．瓶内气体内能增加D．瓶内气体温度升高25、如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起。关于这个过程说法正确的是（）A.活塞对棉花做功，使棉花温度升高 B.缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象 C.压下活塞的过程中是内能转化为机械能 D.活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程26、以下说法正确的是（）A.物体吸收热量，温度一定升高B.热机的大量使用有利于环境的保护C.燃料的热值与燃料的质量没有关系D.热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程27、如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图

是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒钟内完成

个冲程，对外做了

次功。28、“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气___较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染．使用天然气做饭，要想把2kg、20℃的水烧开，水吸收的热为___J．0.5m3天然气完全燃烧放的热量是___J（q天然气=8.2×107J/m3），天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值___（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。29、取一只透明胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮实验中,你将观察到的现象是:_________.

影响实验成败的原因可能有许多,请你写出其中的一个来:_________.

在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的_________能减少,转化为_________能.

根据这个原理,可以制造出的机器是_________.30、某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm²，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)—个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)汽油机的功率.31、某小组同学用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),酒精的热值为3×107J/kg.求：(1)此过程中水吸收的热量；(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量；(3)酒精灯烧水时的热效率。32、2018珠海航展上我国自主研制的某型号战斗机大放异彩,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h)，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：速度v(m/s)10020