苏科版物理-机械能和内能知识点及练习题(附答案)

1、第 12 章机械能和内能例2.我国发射的“神舟五号宇宙飞船,载人舱于2003年10月16日顺利地在内蒙古主着陆场成功着陆,载人舱在下落到地面附近的某一高度时,由于空气阻力的作用使其匀速运动,在匀速下落过程中,载人舱BA.重力势能增大B.重力势能减小知识点三知识点三：弹性势能弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能物体由于弹性形变而具有的能. .物体物体形变越大弹性势能越大形变越大弹性势能越大. .例3.如上右图所示,将一张卡片对折,在开口的一边剪两刀,然后将橡皮筋套在开口边,就做成了一个会跳的卡片,使这张卡片跳起来的做法是反跳起来的原因是把卡片按平后放在水平而上然后松开：橡皮筋发生弹性形变具有弹性

2、势能例4.一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行,同时向地面投放救灾物资.投下物资后,飞机知识点四：动能和势能的相互转化知识点四：动能和势能的相互转化例例5.苹果从树上掉下的过程中,它的例6.实验题如下图,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平而内上下往复运动.请答复:这两个实验可以说明的同一个物理问题是：【本章知识结构】势能重力势能弹性势能能量一、机械能越大越大, ,动能越大动能越大例1.如下图是探究动能大小和哪些因素有并的实验:1实验中你通过观察_2实验中采用平而的速度相同.3甲和丙探究的问题是1物体运动的距离2限制起点高度相同3动能的大小和物体运动的速度的关系知识点二：重力势能：物体由于

3、被举高而具有的能知识点二：重力势能：物体由于被举高而具有的能. .物体被举得越高、物体被举得越高、的动能和势能发生变化是A、动能不变,势能减小C、动能和势能都变小B、动能变小,势能不变D、动能和势能都不变C.重力势能不变D.动能增大能转化为能.动能 I热传递卜I热里:知识点一：动能：物体由于运知识点一：动能：物体由于运比热容热值M*aM口质量越大重力势能越大质量越大重力势能越大. .知道动能的大小.方法,使得铜球和钢球滚到水o卡片能在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低,产生此现象的原因是：,物质次数质量5/kg升高的温度Atrc加热的时间min水10.11

4、0220.2104煤油30.110140.21()2例7.图6是玩弹弓的情景.经验说明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能和有关：假设橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹的质量不同,那么质量大的“子弹射出的距离较小,原因是质量大的“子弹射出时的小.橡友筋的长度速度例例8.小明分别沿三条路径滑到地而如下图,在不考虑空气阻力和摩擦的情况下,滑到地面时速度最大的路径是A.1B.2C.3D.都一样二、内能知识点一知识点一：内能内能: :所有做热运动的分子动能和势能的总温度和状态所有做热运动的分子动能和势能的总温度和状态等因素有关等因素有关例例9.阅读下面短文内能是指物体内部所包

5、含的总能量,包括分子的动能即分子无规那么热运动动能、分子的势能即分子间相互作用能、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等.在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能 T 殳指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.请答复以下问题:1慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪局部发生变化?答：2加热针筒里的气体,气体内能中哪局部发生变化?答：3金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些局部发生变化?答：一知识点二知识点二：改变内能的方法改变内能的方法：做功和热传做功和热传递递例10.根据如下图的方法,假设你将铁丝快速地弯折十余次

6、,然后用手指触摸一下弯折处,你会有何感觉?请用物理知识解释产生此现象的原因.和和. .内能和质内能和质、使用相同的电收热量的多知识点三：比热容知识点三：比热容例例1L某同学在做“比拟不同物质吸热水平的实验时,加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸少.他得到如下数据1分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少和物质的有关,2分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是：质量质翱同的不同物质或水和煤油升高相同的温度,吸收的热量不相同或in熟的时间不相同例12.水具有比热容大的特点,以下现象中和此特点无关的是知识点四：热值

7、例知识点四：热值例14.箱汽油用掉一半后,关于它的说法以下正确的选项是A.它的密度变为原来的一半B.它的比热容变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半D.它的质量变为原来的一半例15.煤炭是一种重要能源,区别优劣煤质最科学的方法是检测煤炭的知识点五：热知识点五：热 例16.一台太阳能热水器装满水后,水的质量是30kg.使这些水的温度从20C升高到70C需要吸收J的热量.假设这些热量由燃烧天然气来提供,那么至少应完全燃烧N的天然气.C木=4.2x103J/kg天燃气的热值为8.1x107J/n?知识点六：内能的利用一内燃机知识点六：内能的利用一内燃机1、汽油机的一个工作循环由工作循环活塞往复运动

8、次,飞轮转动圈,对外做功次.2、在压缩冲程中,能转化为能：在做功冲程中,能转化为能.分析：四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程一个工作循环中有四个冲程,四个冲程活塞往复两次飞轮两转,对应一次功,简称1421.如果是多缸发动机,做功次数还要看缸的个数1 .内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机.它们的特点是让燃犍更充分,热损失更小,热效率较高,内能用率较大.2.冲程：活塞在汽缸内住复运动时,从汽缸的动到另 T 的过程,叫做 f 冲程.3 .工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气压缩、做功、排气四个冲程组成的.四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活

9、塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程A.比热容B.密度C.热值D.温度四个冲程组成.每个料存汽缸内燃烧,从而1A、海边的昼夜温差较小B、空调房间里放盆水可以增加湿度C、 冬天暖气设备用热水供暖D、 用水冷却汽军发动机燃气对夕M故功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成.(1)吸气冲程：进气门翻开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸;(2)压缩冲程：进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩；(3)做功冲程：在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对夕卜做功；(4)排气冲程：进气门关闭,排气门翻开,活塞向上运动,把废司出

10、气缸.例17、汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,右图是冲程,其中在压缩冲程中,气体的温度升高,是通过方式增加内能的.为了降低汽缸体的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过热传递的方式减少汽缸内能的,用水来包围汽缸是由于水的J分析：汽油机的四个冲程的判断,根据进气门和排气门的开闭情况和活塞运动情形,好比用针筒抽气、压缩、排气一样,如图两个门都关闭,活塞向下运动,看出是做功冲程,内能转化为机械能,四个冲程中只有这一个做功冲程,其余三个冲程靠飞轮的惯性完的的,用水为气缸降温是利用热传递的方式,用水不用油是由于水的比热容大,升高相同的温度,水吸收的热量多.稳固练习11 .以下关于功、能

11、和热量的描述中正确的选项是(B)“嫦娥一号飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变汶川地震形成的“堰塞湖之所以危险是由于这些高处的湖水积蓄了很大的重力势能物体的温度越高,具有的热量就越多物体的内能越大,具有的功就越多2 .两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度和加热时间关系如图8所示.根据图线可知(A)A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多3,爆米花是将玉米放入铁锅内.边加热边翻动一段时间后,“砰的一声变成玉米

12、花.以下说法正确的是(B)A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加B.玉米粒主要通过和铁锅间的热传递.使其内能增加C玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变D.玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加4柴油机的效率比汽油机高,是由于(C)A柴油的燃烧值比汽油的燃烧值大斛猛烈燃烧,产生高温高压的气体.A.B.C.D.B柴油的比热比汽油的比热大C柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高D柴油的密度比汽油的密度大5在内燃机工作的四个冲程中,发生内能和机械能相互转化的是BA吸气冲程和压缩冲程B压缩冲程和做功冲程C做功冲程和排气冲程D排气冲程和吸气冲程6小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一

13、指针式电子钟,当其因电池电能缺乏而停止时.指针最可能停在如图4所示的哪个位置附近A.ABCD图4、7 .为了比拟水和煤油的吸热水平,小明设计了如下实验步骤：A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油；8 .用两支温度计分别测出水和煤油的初温：C.在烧杯中,分别放人功率相同的电热器,加热时间相同：D,用温度计分别测出水和煤油的末温.小聪认为：1步骤A存在的错误是：,应改为；2步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油；3步骤B和D是为了得出水和煤油的.1装入等体积的水和煤油装入等质量的水和煤油2吸收相同的热量3升高的温度8.6分右图为农用扬场机的示意图.谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在

14、快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出,谷粒、 糠皮、 碎石落地的远近不同,从而形成1、2、3三堆,到达别离的目的.其中1是,2是o从能量的角度看,它们在运动过程中能够别离,是由于进料答案：糠皮、谷粒.它们以同样的速度被抛出,碎石的质量最大,动能最大,所以克服空气阻力运动的距离最大,糠的质量最小,运动的距离最小.8.有一款太阳能热水器,铭牌上的局部参数如右表所将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.1泰州地区晴天平均每平方米的面积上,每小收的太阳能约为2.8xlO6J.假设该热水器接受太阳能的面积为L5nR每天日照时间按8hi|算,那么它一天中的太阳能E约为多少？假设这些太阳能有60%被热水器

15、中的水吸收,那么可使水温升高多少？c木=4.2x103J/kg-3.36x10：J602假设该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气热值q=4.2xlTJ/kg来获得,那么需要完全燃烧多少千克煤气？0.83请你：从能源和可持续开展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由：说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难可从自然因素或技术因素等方面思考.利用太阳能可节约化石类能源,减少环境污染或“减少污染二“无污染受天气影响,或转换效率低9、7分有一种型号的单缸四冲程柴油机,其局部技术规格如下：能毫米蹄(It)鞭帽分平地解帕140030360JXi/试计算这种柴油机的功率.答案：作用在活塞外表上的

16、压力：F二PS二P兀R2=5X105X3,14X2=35325牛顿做功冲程每次的功：W=F-L=35325X0.4=14130焦耳柴油机每分钟转360转,即每秒转6转,对外做功3次.邛=空=空=42390瓦特*58马力t1答：这台柴油机的功率约为58马力.五、8分 水在热电厂的锅炉中变为水蒸汽,通过涡轮机带动发电机发电,用过的水蒸汽在液化器中凝结成水,再到锅炉,循环使用,液化器中的冷却水那么流到冷却塔中降温,如图,水的比热为4.2乂1.3焦/千克C,求：夏天,来自冷却塔的水温为16,而回到冷却塔的水温为30c假设冷却塔和液化器间水的流量为15米3/秒,试求水蒸汽的能量转化为电能的效率.如果发电

17、机的发电功率是56万千瓦,发电机把机械能转化为电能的效率为80%不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递赞成的能量损失及涡轮机的摩擦,试求水蒸汽的能量转化为电能的效率.答案：1.水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收,所以冷却所丧失的功率即散热功率为mPm=Q“/t=c/t=4.2X10,焦/千克X15X103千克/秒30-16=8.82X103瓦2.水蒸汽的能量转化为电能的效率n=PP?=P4i/Pw+Pinxioo%PM=560XlOW/O.8=700X10T所以560 x16W7=-x100%435.4%700X106IV+882X106VV有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为L2X10焦

18、/(千克己知干砂子的比热容为0.9X10,焦/(千克),那么按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少？先取1kg湿沙子设含有mkg水,干沙子为(1-m)kg当湿沙子温度升高1七时Q吸=1.2X10A3J又Q吸=0干沙吸+Q水吸所以1.2x10A3J=0.9x10A3J/kgx(1-m)kgx1+4.2X10A3J/kgxmkgx13.3m=0.3解得m=1/11kg那么这堆砂子的含水的百分比是(1/11)/1X100%=9.1%二.(10分)李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购置了一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油.根据表2提供的数据,请答复：1 .如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试根据表2中所提供的有关信息,为李老师计算一下,他骑车从家到学校至少需花多少油费？2.小洪同学学过物理以后,给李老师建议：在上述条件不变的情况下,采用加快车速缩短时间的办法,就一定可以省油费.请你根据自己掌握的知识,分析说明这种方法是否可行.轻便摩托车93#汽油燃料汽油密度0.7X10kg/m3油箱容量7L热值4.5X107J/kg功率6kW价格4.90元/L答案:1、由于李老师的骑车速度为:0=36km/h=lOm/s1分李老师上学校所用的时间为：10m/s=lX1O5S-1分摩托车所做的功应为：X10TX6X1