12.4机械能与内能的相互转化练习题

1 第第 4 节节 机械能与内能的相互转化练习题机械能与内能的相互转化练习题 1 改变物体内能的另一种方式 改变物体内能的另一种方式 改变物体内能的两种方式 改变物体内能的两种方式 和和 两者的区别 两者的区别 联系 联系 2 点火爆炸装置 说明内能可以 点火爆炸装置 说明内能可以 为机械能为机械能 注 物体的内能和机械能可以相互转化注 物体的内能和机械能可以相互转化 3 热机的工作原理 热机的工作原理 一个冲程 一个冲程 热机的一个工作循环包括热机的一个工作循环包括 个冲个冲 分别是 分别是 冲程冲程进气门进气门排气门排气门活塞活塞能量转换能量转换 热机的一个工作循环 热机的一个工作循环 个冲程 活塞往复个冲程 活塞往复 次 曲轴 飞轮 转次 曲轴 飞轮 转 周 对外做功周 对外做功 次 次 次能量转换 次能量转换 例例 某热机飞轮转速为某热机飞轮转速为 3600r min 试计算 试计算 1min 内内 活塞往复几次 活塞往复几次 对外做功几次 有几次能量转对外做功几次 有几次能量转 换 换 4 热值 热值 符号 符号 公式 公式 变形式 变形式 酒精热值为 酒精热值为 物理意义 物理意义 2 5 加热的效率 加热的效率 计算式计算式 变形式 变形式 一 选择题 1 2003 年 10 月 15 日 我国成功发射 神舟五号 载人飞船 飞船随火箭一起离开发射塔飞向太空的过程如图所示 下列表述错误的是 A 飞船受到平衡力的作用 B 推力对飞船做了功 C 飞船的动能和势能不断增加 D 燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 2 下列现象中 利用内能做功的是 A 冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B 车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C 在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D 火箭在 熊熊烈火 的喷射中冲天而起 3 2003 年 12 月 30 日 我国成功地将 探测一号 卫星送入了绕地球的椭圆轨道 卫星在轨道上运行的过程中 A 只有动能转化成势能 B 只有势能转化成动能 C 动能和势能不断地相互转化 D 动能和势能各自保持不变 4 已知铝 铁 铜的比热依次减小 它们的初温和质量都相等 吸收相等的热量 最后的温度是 A 铝的温度高B 铁的温度高 C 铜的温度高 D 铝 铁 铜的温度都相同 5 下列关于温度 内能 热量和做功的说法中正确的是 A 物体吸热 温度一定升高 B 一个物体的温度升高 一定是外界对物体做功 C 某一铁块 温度降低 内能一定减小 D 温度高的物体把温度传给温度低的物体 6 一物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中 A 物体的动能转化为重力势能 B 物体的重力势能转化为动能 C 物体的机械能保持不变 D 物体的机械能转化为内能 7 在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中 提供的材料为 1 0 1 的铜块 2 0 1 的铝块 3 0 2 的铜块 4 0 3 的铝块 应选用的材料是 A 1 与 2 B 1 与 3 C 2 与 4 D 3 与 4 8 有关能的转化的讨论 给出的说法正确的是 A 用加压的方法使石油气体液化时 液化石油气的内能减少 B 太阳能热水器工作时 实现了光能向内能的转 化 C 给自行车打气 过一会儿气筒壁发热 说明做功可以产生温度 D 水沸腾时 水蒸气把壶盖顶起来 是水能转化为内能的现象 9 内燃机在做功冲程中 高温气体迅速膨胀而做功 此时这些气体的温度和内能变化的情况是 A 内能减少 温度降低 B 内能增加 温度升高 C 内能减少 温度升高 D 内能增加 温度降低 3 10 如图所示把凉牛奶放在热水中加热 经过一段较长的时间 它们的温度随时间变化的图像如图所示 下列说法 中正确的是 A 水和牛奶最后温度相同 B 水的温度变化比牛奶大 C 牛奶温度变化比水慢 D 甲是牛奶温度变化的图像 11 一箱子货物在一对平衡力的作用下运动 则下列说法中正确的是 A 该箱子的机械能一定不变 动能一定不变 B 该箱子的机械能可能改变 动能一定不变 C 该箱子的机械能可能改变 动能可能改变 D 该箱子的机械能一定不变 动能可能改变 7 下列现象中 属于内能转化为机械能的是 A 用打气筒打气 气筒壁发热 B 锯木头时 锯条发热 C 用电熨斗烫衣服 电熨斗发热 D 被点燃的冲天炮腾空而起 12 甲 乙两个完全相同的皮球 在同一水平面上以大小相等的速度 同时将甲球竖直向上抛出 将乙球竖直向下 抛出 两球在地面上反复弹跳 运动中不计空气阻力 与地面碰撞时不计能量损失 则下列说法正确的是 A 球在空中下降时 重力势能减小 动能增大 B 抛出时刻 甲球的动能大于乙球的动能 C 任何时刻 两球的机械能都相等 D 甲球的最大重力势能大于乙球的最大重力势能 13 如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图 该冲程是 A 吸气冲程 B 压缩冲程C 做功冲程 D 排气冲程 15 汽油机的效率往往比柴油机低 这说明 A 汽油机的功率比柴油机小 B 汽油机做的功比柴油机少 C 柴油机消耗的柴油多 D 柴油机的内能转化为机械能的百分比大 14 一个单缸四冲程 的汽油机飞轮的转速为 1800r min 那么 1s 内汽油机对外做功多少次 A 10 B 15 C 30 D 60 16 汽油机在压缩冲程中 气缸中的燃料混合物 A 压强增大 温度降低 B 压强减小 温度升高 C 压强增大 温度升高 D 压强减小 温度降低 二 填空题 3 说明下列现象中改变内能的方法 古人用 钻木取火 的方法产生火 一盆热水放在室内 一会儿就凉了 冬天人们常用嘴手上呵气 手感到暖和 双手相互搓擦使手感到热 4 铁块在火炉上加热 铁块的温度会升高 用铁锤多次敲打铁块后 铁块的温度会升高 14 西气东输主干线西起塔里木盆地的轮南油气田 向东途经九个省区 最终到达上海 总计年输送天然气 1 2 1010m3 即年输气质量为 若这些天然气完全燃烧放出的热量是 J 管道内天然气密度为 6 m3 天然气的热值是 5 107J 15 近年来我市城市建设突飞猛进 但也给环境带来了负面影响 热岛效应 越来越明显 我市某中学 环境研究 小组 经过调查研究 结合所学的物理知识 提出了一个 人工湖缓解热岛效应方案 若该湖设计蓄水总体积为 1 0 104m3 水面面积为 4 2 103m2 在夏季每天高温时段 湖面从周围环境的吸热能力为 2 107J m2 在这一时段 湖水温度平均升高 16 做功和热传递都可以改变物体的内能 给自行车轮胎打气的气筒连续使用一段时间就会发热 这是由于 使气筒的内能 第二空选填 减少 或 增加 17 一杯水变凉了 它的内能 比热容 选填 增大 减少 或 不变 18 某人用力推车 车仍然静止 则人做的功等于 J 竖直上抛的小球在上升过程中 将动能逐渐转化为 能 不计空气阻力 19 随着人们生活水平的提高 轿车已逐步进入我国普通百姓家中 已知某国产轿车每行驶 100km 消耗 8L 汽油 1L 10 3m3 汽油的密度为 0 71 103kg m3 热值为 4 6 l07J kg 则 1 10kg 汽油完全燃烧时所产生的热量是 J 2 该汽车行驶 100km 消耗的汽油的质量是 kg 3 当该汽车以 50kW 的功率在平直公路上以 72km h 的速度匀速行驶时 它所受到的阻力等于 N 20 完全燃烧 42g 的焦炭可放出 J 的热量 若这些热量完全被水吸收 能使质量为 20kg 初温为 10 的 水温度升高到 焦炭的热值为 3 0 107J kg 21 在保温瓶内倒入开水 但不倒满 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 22 下图表示撑杆跳高运动的几个阶段 助跑 撑杆起跳 越横杆 在这几个阶段中能量的转化情况是 助跑 撑杆起跳 越横杆 助跑阶段 运动员消耗体内的化学能 选填 大于 小于 或 等于 运动员和撑杆 获得的动能 撑杆起跳阶段 运动员的 能增加 运动员越过横杆后 运动员将 能转化为 能 17 城市尚余三伏热 秋光先到野人家 说明在陆游那个时代 人们就察觉到城市暖于郊区 分析城市 热岛 效应 的主要原因 一是工厂 交通工具排放大量的 二是建筑群 马路中的砂石 水泥的 小 在相同的日照条件下温度上升更明显 三是城市水面小 水所吸收的 少 四是楼群林立 难以形成对流 18 完全燃烧 21g 热值为的酒精 可以放出 J 的热量 这些热量可以使 kg 的 7 3 0 10 J kg 水温度升高 50 19 在冬天 为了取暖 每小时需给某房间供热的热量 若流进散热器的水的温度是 80 流出的水 6 4 2 10 J 的温度是 70 由此可知每天有 kg 的水流经散热器 在我国实施的 西气东输 式工程中 西部地区天然 气被输送到缺乏能源的东部地区 天然气与煤相比 从热学角度分析它突出的优点是 从环保角 5 度分析它突出的优点是 天然气 煤的热值分别为 8 1 14 10 J kg 7 3 10 J kg 21 铝锅中盛有 20 的水 铝锅初温和水相同 锅的质量为 5kg 水的质量为 10kg 现要把这锅水加热到 100 共需吸收多少热量 不计热量损失 铝的比热容为 880J kg 22 王萌同学学习了有关的热学知识后 知道水的比热容是 她想估算一下家中每天烧水 3 4 2 10 JkgC 煮饭需要的热量 于是她仔细地记录了烧水 煮饭所需的时间 并全部折算成烧水时间 相当于每天将 30kg 20 的 水烧开 王萌同学家每天生活饮食需要多少热量 3 分 普通煤的热值为 她家每天实际用煤 2kg 推算她家供热系统的热效率是多少 热效率是指有 7 3 10 J kg 用的热量和燃料完全燃烧放出总热量的比值 4 分 3 一太阳能热水器装水 80kg 集热管每分钟吸收太阳能约为 7 104J 太阳能吸热效率为 60 水的比热容为 4 2 103J kg 则该热水器每小时能使水温升高多少摄氏度 4 某温室为了保持一定的温度 每小时大约需要得到 12 6 106J 的热量 若进入室内散热器的水温是 77 流出散热器 的水温是 57 那么每分钟需要供给散热器多少 77 的水 23 某中学锅炉房每天要将 3t 水从 20 加热以 100 问 这些水要吸收多少热量 水的比热容为 4 分 3 4 2 10 JkgC 西气东输 实现后 可用天然气作为燃料来烧水 设天然气完全燃烧释放出热量的 75 被水吸