7.追寻守恒量每课一练3（人教版必修2）

7.1 追寻守恒量 每课一练3（人教版必修2）基础巩固1.唐朝诗人杜甫的诗作登高中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来.”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是_能转化为_能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的_能.解析：“落木萧萧下”，是指落木的位置由高到低的变化过程，因而势能由大变小，转化为自己的动能；“滚滚来”的长江水是运动的，因而含有大量动能.答案：势 动 动2.试说明下列物体的机械能转化情况，转化过程中机械能的总量是否保持不变？（1）将石子竖直上抛，石子上升到最高点后又落回原处；（2）小球下落到竖直放置的弹簧上，并将弹簧压缩.解析：根据势能与动能的定义，注意物体位置与速度的变化.（1）石子上升阶段，高度增加，速度减小，石子的动能向势能转化；石子下落阶段，高度降低，速度增大，石子的势能向动能转化.若不考虑空气阻力，石子在空中运动的全过程中机械能的总量保持不变.（2）小球下落过程中，在接触弹簧前，高度降低，速度增大，小球的势能向动能转化；在接触弹簧到弹簧弹力与小球重力相等的过程中，高度降低，速度继续增大，弹簧被压缩，小球的势能向动能和弹簧的势能转化；在小球继续下落的过程中，小球高度降低，速度减小，弹簧进一步被压缩，小球的势能和动能向弹簧的势能转化.若不考虑空气阻力，小球与弹簧的机械能总量保持不变.3.为什么在空中飞行的子弹对人体有杀伤力，而相同的子弹在静止时则没有杀伤力？为什么以相同速度飞行的炮弹比子弹的杀伤力大得多呢？解析：因为物体由于运动而具有一种能，叫做动能，动能不但与物体的速度有关，还与物体的质量有关.运动的子弹速度很大，对人体有杀伤力；炮弹比子弹的质量大，相同速度的炮弹比子弹具有的动能更大，也就具有更大的杀伤力.4.古代战争中常用滚木和擂石作为武器来阻止敌人的进攻，你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗？这种战术适用于哪种情况？怎样才能使杀伤力更大？为什么？解析：重力势能转化为动能，利用动能来杀伤敌人；这种战术适用于据高防守，提高其高度，增大其质量，才能有更大的杀伤力.5.在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水中，放手后，木块加速浮出水面，在此过程中，木块和水的机械能怎样变化？解析：木块的机械能增加，水的机械能减少（因为水的重心下降）.综合应用6.关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）A.一个物体能够做功，就说这个物体具有能B.用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能C.一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多D.一个物体做了功，说明这个物体具有能解析：一个物体能够做功，就说这个物体具有能.这里的“能够”不是指物体“正在”做功，也不是指物体“已经”做了功，而是指物体“可以”做功.选项B中的小球没有做功，但只要剪断细线，它就会下落，它就能做功，因此该小球具有能.物体已经做了功，仅仅说明在这之前具有过能量，但现在是否还具有能量，则要看物体是否还有继续做功的本领. 由以上分析可知，B、C、D三选项都不对.能是物体做功的本领，一个物体能对其他物体做功，说明该物体具有能，功是能量转化的量度.物体不做功，并不说明物体不能做功而不具有能量.答案：A7.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同物理过程是（ ）A.物体的动能转化为其他形式的能量 B.物体的势能转化为其他形式的能量C.物体的机械能转化为其他形式的能量 D.其他形式的能转化为物体的机械能解析：汽车制动后受到摩擦阻力的作用，动能转化为内能；流星在空中坠落时受到空气阻力作用，动能和势能转化为内能和光能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力作用，势能转化为内能；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流，机械能转化为电能，最终又转化为内能.正确选项为C.答案：C8.2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击.其中，一架质量为104 t、约载35 t燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼;另一架质量为156 t，约载51 t燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两幢大楼产生幅度近1 m的晃动和猛烈的燃烧.一个多小时后，两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人的死亡.使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量是（ ）A.飞机的重力势能 B.飞机的动能 C.飞机的内能 D.燃油燃烧产生的内能解析：比较飞机内能以及所带燃料燃烧所产生的内能和本身动能的大小，是考虑问题的切入点. 在“911”事件中，飞机在水平撞击世贸大楼的过程中，高度不发生变化，故使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量并非飞机的重力势能.再者，飞机的内能远小于其动能与所带燃料的燃烧产生的内能，故重创大楼的最主要的能量是86 t燃油燃烧产生的内能，其次是飞机直接碰撞大楼时的动能.因为一架飞机携带35 t燃油，另一架携带51 t燃油，这些燃油燃烧后，化学能转化成内能，既燃烧大楼，造成很高的温度，又使空气受热膨胀，毁坏建筑物.再就是飞机质量都超过100 t，这么大的质量和速度，使飞机具有很大的动能，也必然造成大楼的重创.答案：BD9.请列举两例，分析不同形式机械能间的转化情况，并说明转化过程中能量守恒.解析：（1）如下图所示，一只碗放在水平桌面上，将光滑小球自碗的左侧边缘A处由静止释放，小球将沿着碗的内壁下滚到碗底C点，并继续沿碗的内壁向上滚至碗的右侧边缘B处.在小球由A到C的过程中，小球的高度降低，速度增大，其势能转化为动能；在小球由C到B的过程中，小球的高度增加，速度减小，其动能又转化为势能.由于空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球总是能上升到与起始点相同的高度，说明小球在运动过程中能量守恒.（2）如下图所示，一根细长的弹簧一端固定，一端系着一个小球，放在光滑的桌面上，小球静止于O点.手握小球把弹簧拉长，使小球位于A点，放手后小球便在A、B间来回运动.在小球由A到O的过程中，小球的速度增大，弹簧逐渐恢复原长，弹簧的势能转化为小球的动能；在小球由O到B的过程中，小球的速度减小，弹簧不断被压缩，小球的动能转化为弹簧的势能；在小球由B到O的过程中，小球的速度增大，弹簧又逐渐恢复原