第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 问题与习题解答

第3章 动量守恒定律和能量守恒定律 问题与习题解答

问题：3-1、3-3、3-7、3-10、3-14、3-19

3-1

如图所示，设地球在太阳引力的作用下，绕太阳作匀速圆周运动。试问：在下述情况下，（1）地球从点A 运动到点B ,（2）地球从点A 运动到点C ，（3）地球从点A 出发绕行一周又返回点A ，地球的动量增量和所受的冲量各为多少？ 答：

选太阳处为坐标原点O ，且O →C 方向为X 轴正方向，O →B 方向

为Y 轴正方向，设地球和太阳的质量分别为,m M ，两者间的距离为r ，地球沿反时针方向作匀速圆周运动的速率为v ，故根据万有引力定律，有：

2

2

v

m M m G

r

r

=，即

v =

（1）地球从点A 运动到点B 的动量增量为：

()())A B B A P m v v m vi vj i j ?=-=-=-

根据质点的动量定理，地球所受的冲量为：

)A B A B I P m

i j =?=-

（2）地球从点A 运动到点C 的动量增量和所受的冲量为：

()()2A C A C C A P I m v v m vj vj m

j ?==-=--=-

（3）同理，地球从点A 出发绕行一周回到A 点的动量增量和所受的冲量为：

()0A A A A A A P I m v v ?==-=

3-3

在上升气球下方悬挂一梯子，梯子站一人。问人站在梯子上不动或以加速度向上攀升，气球的加速度有无变化？ 答：

（1）人不动，则气球的加速度不变。

（2）以气球及梯子（总质量为M ）与人（质量为m ）为系统，地面为参照系，且设人相对

梯子上爬的速度为v 、气球相对地面的速度为V ，人相对地面的速度为v '

，则有

v v V '=+

如果设气球及梯子与人初始为匀速率0v 竖直上升，则可应用动量守恒定律，得

0()m v M V m M v '+=+

所以， 0()V v m v m M =-+

故得气球的加速度为

d V m d v a d t

m M

d t

=

=-

?+气

由此可知，当人相对于梯子的加速度0d v d t

=（相对梯子匀速爬上）时0a =气；

而当

0d v d t

>（加速爬上）时，0a <气。

【选地面为参照系，竖直向上为坐标的正方向；设气球及梯子与人初始的加速度大小为0a ，气球浮力为F F ；当人以加速度r a 向上爬时，气球及梯子的加速度为q a ，此时梯子与人之间的相互作用力大小为T F ，则根据牛顿定律，有

0()()F F m M g m M a -+=+ T r F m g m a -=

F T q F M g F M a --=

解得 00[()]q r a M a m a a M =-- 当人在梯子上不动时， 0r a a =，0q a a =；

当人以相对加速度0r a a -爬上时，气球及梯子的加速度00[()]q r a M a m a a M =--，有变化。】

【或应用质心运动定律求解。

将人与气球及梯子看成一个系统，其质心的加速度为

r q m a M a a m M

+=+

因为系统所受合外力恒定，故

0r q m a M a a m M ?+??==+

即得 r q m a a M

??=-

，表明气球加速度的改变与人的加速度变化有关，改变的方向相

反。】 3-7

在水平光滑的平面上放一长为L ，质量为m '的小车，车的一端站有质量为m 的人，人和车都是静止不动的。当人以v 的速率相对地面从车的一端走向另一端，在此过程中人和小车相对地面各移动了多少距离？ 解：

如右图，设人、板相对于地面的速率分别为()v v t =、()u u t =，方向如图所示； 因为人和板组成的系统沿水平方向的合外力为零，故根据动量守恒定律得

0m u m v '-= 即 u m v m '=，

人相对于板的速率为

()m m v v t v u v m '+''==+=

?'

，设从板的一端走到另一端需要的时间为t ，则有

t t m m m m L v d t vd t x m m ''++'=

=

=

?'

'

?

?

，

上式中，0

t x vd t =?

为人相对于地面移动的距离， 所以，人相对于地面移动的距离为

m L x m m

'=

'+，

板相对于地面移动的距离为 m L S L x m m

=-='+ 。

【或应用质心运动定律求解：

选地面为参照系，开始时人的位置0x 为坐标原点，人走到车的另一端时人的坐标为1x 、车的中心位置坐标为1x '；

人车系统所受合力为零，则根据质心运动定律，有

0()

C d v m m d t

'=+ ，即得 C v C =

又由初始条件 00C v =

，得 0C v =

所以质心位置不变： 00

11C m x m x m x m x x m m m m ''''++=

=

'

'

++

即有 00

11m x m x m x m x ''''+=+ 110()2

2L L m m x m x '

'+=+-

解出 1m L x m m

'=

'+， 1m L S L x m m

=-=

'+ 】

3-10

质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关？功是否与惯性系有关？质点的动量定理和动能定理是否与惯性系有关？请举例说明。 答：

在两惯性系（,S S '）中，质点的速度关系为v v u '=+

，故由p m v = 和2

12

K E m v =

知

（1）质点的动量p

和动能K E 都与惯性系有关；

（2）两惯性系中质点所受的合力F F '=

，但移动的路程不同，故功与惯性系有关；

（3）不同的惯性系中均有d v F m d t = ，故2211

t v t v F d t m d v =??

，即I p =?

，所以其动量定理

与惯性系无关；同理，根据222111

r v v r v v d v F d r m

d s m vd v d t

?==???

，可得出K W E =?，故其动能定理也与惯性系无关。 （举例说明） 3-14

如图所示，光滑斜面与水平面间的夹角为α。（1）一质量为m 的物体沿斜面从点1A 下滑至点C ，重力所作的功是多少？（2）若物体从点2A 自由下落至点B ，重力所作的功又为多少？从所得结果你能得出什么结论（点12,A A 在同一水平面上）？

解：（1）、m 在斜面上沿1A C →下滑d l 时，重力所作的功为：

sin dW P dl m g dl α=?=?

滑至C 点重力所作的功为：

1

11sin sin sin A C A C

A C

W d W

m g d l m g d l m g S m g h αα

α=

=

?===??

?

（2）、点2A 自由下落至点B ，重力所作的功为：

222A

C

A C

A C

W d W P d h

m g d h m g

d h m g h =

=

??==?

?

?

?

由此可见， m 沿斜面下滑时重力所作的功与m 自由下落相同的高度差时重力所作的功相等，且与斜面的倾角的大小无关。 3-19

在弹性碰撞中，有哪些量保持不变，在非弹性碰撞中又有哪些量保持不变？ 答：

在碰撞过程中，因系统内物体间的相互作用力远远大于外力，可认为0F =

外，则根据动量

定理，得知在弹性碰撞或非弹性碰撞中系统的总动量保持不变；而在弹性碰撞中，因系统的机械能没有转化为其它形式的能量，故其机械能保持不变。

习题3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、（选择题） 3-8、3-11、3-15﹡、3-19、3-23、3-28、

3-37

h

2

3-1

对质点组有以下几种说法：

（1）质点组总动量的改变与内力无关； （2）质点组总动能的改变与内力无关； （3）质点组机械能的改变与保守内力无关； 下列对上述说法判断正确的是（ C ） （A ）只有（1）是正确的 （B ）（1）、（2）是正确的 （C ）（1）、（3）是正确的 （D ）（2）、（3）是正确的 3-2

有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下，则（ D ） （A ）物块到达斜面底端时的动量相等 （B ）物块到达斜面底端时的动能相等

（C ）物块和斜面（以及地球）组成的系统，机械能不守恒 （D ）物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒 3-3

对功的概念有以下几种说法：

（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；

（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；

（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。 下列对上述说法中判断正确的是（ C ） （A ）（1）、（2）是正确的 （B ）（2）、（3）是正确的 （C ）只有（2）是正确的 （D ）只有（3）是正确的 3-4

如图所示，质量分别为1m 和2m 的物体A 和B ，置于光滑桌面上，A 和B 之间连有一轻弹簧，另有质量为1m 和2

m 的物体C 和D 分别置于物体A 与B 之上，且物体A 和C 、

B 和D 之间的摩擦因数均不为零。首先用外力沿水平方向相向推压A 和B ，使弹簧被压缩，然后撤掉外力，则在A 和B 弹开的过程中，对A 、B 、

C 、

D 以及弹簧组成的系统，有（ D ） （A ）动量守恒，机械能守恒 （B ）动量不守恒，机械能守恒

（C ）动量不守恒，机械能不守恒 （D ）动量守恒，机械能不一定守恒 3-5

如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出。以地面为参考系，下列说法中正确的说法是（ C ）

（A ）子弹减少的动能转变为木块的动能 （B ）子弹-木块系统的机械能守恒

（C ）子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功

v

（D ）子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热 3-8

304x F t =+（式中x F 的单位为N ，t 的单位为s ）的合外力作用在质量为10m kg =的物

体上，试求：（1）在开始2s 内此力的冲量I ；（2）若冲量300I N s =?，此力作用的时间；（3）若物体的初速度1

110v m s -=?，方向与x F 相同，在 6.86t s =时，此物体的速度2v 。 解： 304x F t =+，10m kg = （1）由定义，得开始2s 内此力的冲量

2222

00

(304)302|68I F d t t d t t t N s =

=

+=+=??

?

（2）设从开始到t 秒内此力的冲量为300I N s =? 则有 2

(304)302300t t I F d t t d t t t =

=

+=+=?

?

解得 6.86t s =（舍去21.86t s =-） （3）由动量定理，得 21I m v m v =-

由上可知， 6.86t s =时300I N s =?， 所以，得 1

1

240I m v v m s

m

-+==?

3-11

如图所示，在水平地面上，有一横截面2

0.20S m =的直角弯管，管中有流速为1

3.0v m s -=?的水通过，求弯管所受力的大小和方向。 解：

如图所示，稳定流动时，在d t 时间间隔内从管里流出的水的质量为：dm Svdt ρ=，

管的弯曲部分AB 的水的动量的增量为：

()B A dP dm v dm v Svdt v i v j ρ=?-?=??+?

，

则根据动量定理，得管在d t 内对水的冲量为：

()B A I dP dm v dm v Svdt v i v j ρ==?-?=??+?

而依据冲量的定义，得管在d t 内对水的平均冲力为：

/()F I dt Sv v i v j ρ==??+?

，

故水流对管的作用力为：

()F F Sv v i v j ρ'=-=-??+?

，

x

o

其大小为：23

2.510F Sv N '==?，方向如图所示。

3-15

一质量均匀柔软的绳竖直的悬挂着，绳的下端刚好触到水平面上。如果把绳的上端放开，绳将落在桌面上。是试证明：在绳下落的过程中的任意时刻，作用于桌面上的压力等于已落到桌面上绳的重量的三倍。 解：

如图所示，设开始时绳的上端在原点O ，绳的总长为l ，总质量为m ，在t 时刻时落在桌面上的绳长为y ，其质量为m m y l '=。

m '受力情况如图所示，其中P m g j '=?

为重力，N F 为桌面的支撑力，F

为下落的绳子部分对它的冲力。

根据力的平衡条件有：

()0N m yg l F F +-=

在d t 时间间隔内落到桌面的线元dy 的速度由v

（=

）变为0，因F d P '>>，故

可忽略dy 的重力d P

的影响，则根据动量定理得：

0m d y F d t v l

'=-

? 整理上式，得：2

m F v l

'=-

? 而 F F '=- 故由上几式得：2

233N m yg m v m yg m yg m yg m yg F F m g l

l

l

l

l

l

'=+

=+

=

+

=

=，

所以，任意时刻桌面所受压力的大小为：

3N

N F F m g ''==

3-19

一物体在介质中按规律3

x ct =作直线运动，c 为一常量。设介质对物体的阻力正比于速度的平方。试求物体由00x =运动到x l =时，阻力所做的功。（已知阻力系数为k ） 解：

依题意，得阻力为：

2

224

(

)9d x F kv k kc t d t

=-=-=-

所作的功为：

y o y

dm

F N P

F F dP

dy

24

:0:0:0(9)x l

x l

x l

W F d x F d x kc t d x →→→=

?=

=

-?

?

?

2/3

4/3

2/37/3

2797

l kc

x

d x kc

l =-=-?

3-23

如图所示，A 和B 两板用一轻弹簧连接起来，它们的质量分别为1m 和2m 。问在A 板上需加多大的压力，方可使力停止作用后，恰能使A 在跳起来时B 稍被提起。（设弹簧的劲度系数为k ） 解：

选板A 、板B 、弹簧和地球为同一系统，则该系统在外力F 撤去后不受外力作用，且无非保守内力，故此后的运动过程中系统的机械能守恒。

设原点O 处的重力势能和弹性势能为零，外力F 撤去的一瞬间为初状态，A 跳到最高点时为末状态，则根据能量守恒定律，有：

2

2

1112121122

ky m g y ky m g y -=

+

故将上式整理，有：

2

2

121121()()2

k y y m g y y -=+ ， 即：

121

1()2

k y y m g -= 又因为 11F ky =，22F ky =，11P m g =，

所以：1212F F P -= ，另从图中可知：11F P F =+ 由上面几式，得：12F P F =+ ，在末状态时，B 板刚被提起，则要求：22F P '≥， 而 22P m g =，22F F '=，所以，得： 1212()F P F m m g '=+≥+ 。 [或 （弹簧振子的简谐振动） 撤外力F 前，1F m g kx +=

撤外力F 后，A 受合力大小为F ，方向向上，系统只受保守力作用，故机械能守恒， 且A 作简谐振动；A 在最高处受合力大小仍为F ，方向向下，此时设弹力为 F 弹 ， 对A ：1F m g F =+弹，对B ：2F m g =弹，所以，得：112()F m g F m m g =+=+弹 3-28

如图所示，把质量0.20m kg =的小球放在位置A 时，使弹簧被压缩2

7.510l m -?=?，然后在弹簧的弹性力作用下，小球从位置A 由静止被释放，小球沿轨道ABCD 运动。小球与

轨道间的摩擦不计。已知 B

C D 为半径0.15r m =的半圆弧，AB 相距为2r

。求弹簧劲度系y y

数的最小值。

解：设小球要沿ABCD 运动，通过最高点C 时的最小速率为C v ，此时轨道对小球的支持力为零，故有：

2

C v m g m

r

=，

另设A 点的重力势能为零，则根据机械能守恒定律，得：

2

2

11()32

2

C k l m v m g r ?=

+?，

故解得：2

1

7()366k m gr l N m

-=?=?

3-37

如图所示，质量分别为110.0m kg =和2 6.0m kg =的两小球A 和B ，用质量可略去不计的刚性细杆连接，开始时它们静止在Oxy 平面上，在图示的外力1(8.0)F N i =

和

2(6.0)F N j =

的作用下运动。试求：（1）它们质心的坐标与时间的函数关系；（2）系统总

动量与时间的函数关系。 解：

（1）如图所示，在0t =时系统的质心坐标为

220012 1.5C m x x m m m =

=+

110012

1.9C m y y m m m =

=+

对小球及杆整体应用质心运动定律，有

112()

C x d v F m m d t =+

212()

C y d v F m m d t

=+

变换并积分，有

11200()x t v C x F d t m m d v =+??

2120

()y t v C y F d t m m d v =+?

?

解出： 1

12

C C x d x F v t d t

m m ==

+， 212

C C y d y F v t d t

m m =

=+

再变换并积分

x

10

12

C C x t C x F d x td t m m =

+?

?

，0

20

12

C C y t C y F d y td t m m =

+?

?

解出： 2

2

1

012 1.50.252()

C C F x x t t m m =+

=++

22

2

012 1.90.192()

C C F y y t t m m =+

=++

（2）应用动量定理并考虑到系统的初动量为零，得t 时刻系统的总动量为

120

()(8.0)(6.0)t p p F F d t t i t j =?=

+=+?

【或直接按定义求解：

12()()i i C C x C y p m v m v m m v i v j '=

==++∑

(8.0)(6.0)t i t j =+

】

大学物理习题第4单元 能量守恒定律

第四章 能量守恒定律 序号 学号 姓名 专业、班级 一 选择题 [ D ]1. 如图所示，一劲度系数为k 的轻弹簧水平放置，左端固定，右端与桌面上一质量 为m 的木块连接，用一水平力F 向右拉木块而使其处于静止状态，若木块与桌面间的静摩擦系 数为μ，弹簧的弹性势能为 p E ，则下列关系式中正确的是 (A) p E = k mg F 2)(2 μ- (B) p E =k mg F 2)(2 μ+ (C) K F E p 22 = (D) k mg F 2)(2μ-≤p E ≤ k mg F 2)(2 μ+ [ D ]2．一个质点在几个力同时作用下的位移为：)SI (654k j i r +-=? 其中一个力为恒力)SI (953k j i F +--=，则此力在该位移过程中所作的功为 （A ）-67 J （B ）91 J （C ）17 J （D ）67 J [ C ]3．一个作直线运动的物体，其速度 v 与时间 t 的关系曲线如图所示。设时刻1t 至2t 间 外力做功为1W ；时刻2t 至3t 间外力作的功为2W ；时刻3t 至4t 间外力做功为3W ，则 （A ）0,0,0321<<>W W W （B ）0,0,0321><>W W W （C ）0,0,0321><=W W W （D ）0,0,0321<<=W W W [ C ]4．对功的概念有以下几种说法： （1） 保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 （2） 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。 （3） 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数和必然为零。 在上述说法中： （A ）（1）、（2）是正确的 （B ）（2）、（3）是正确的 （C ）只有（2）是正确的 （D ）只有（3）是正确的。 [ C ]5．对于一个物体系统来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒？ （A ）合外力为0 （B ）合外力不作功 （C ）外力和非保守内力都不作功 （D ）外力和保守力都不作功。 二 填空题 1．质量为m 的物体，置于电梯内，电梯以 2 1 g 的加速度匀加速下降h ，在此过程中，电梯对物体的作用力所做的功为 mgh 2 1 - 。 2．已知地球质量为M ，半径为R ，一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处，在此过程中，地球引力对火箭作的功为)1 31(R R GMm -。 3．二质点的质量各为1m 、2m ，当它们之间的距离由a 缩短到b 时，万有引力所做的功为 )1 1(21b a m Gm --。 4．保守力的特点是 ________略__________________________________；保守力的功与势能的关系式为______________________________略_____________________. 5．一弹簧原长m 1.00=l ，倔强系数N/m 50=k ，其一端固定在半径 为R =0.1m 的半圆环的端点A ，另一端与一套在半圆环上的小环相连，在把小环由半圆环中点B 移到另一端C 的过程中，弹簧的拉力对小环所作的功为 -0.207 J 。 6．有一倔强系数为k 的轻弹簧，竖直放置，下端悬一质量为m 的小球。先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触。再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功 A B C R v O 1 t 2t 3 t 4 t

甘肃省民勤县第一中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷

甘肃省民勤县第一中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷 一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难） 1．某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻，实验室有下列器材： A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ，内阻约为100Ω) B 电压表V （量程为0~3V ，内阻约为10kΩ) C ．电阻箱R 1(0~999.9Ω) D ．滑动变阻器R 2(0~10Ω，额定电流为1A) E.旧电池2节 F.开关、导线若干 (1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程．测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节R 2和电阻箱，使得电压表示数为2.00V ，灵敏电流计示数为4.00mA ，此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数)． (2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字)． (3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出G U I － (U 为电压表的示数，G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ，内阻r =___________Ω(保留三位有效数字) 【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2± 【解析】 【分析】 （1）根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻． （2）把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值． （3）由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式，结合图象求得E ，r ． 【详解】 （1）[1]灵敏电流计内阻： 13 2.00398.3101.74.0010g U R R I -= -=-=?Ω

高一物理能量守恒定律测试题

2.3 能量守恒定律第一课时 【素能综合检测】 1.（5分）在利用重物做自由落体运动探索动能与重力势能的转化和守恒的实验中，下列说法中正确的是（） A.选重锤时稍重一些的比轻的好 B.选重锤时体积大一些的比小的好 C.实验时要用秒表计时，以便计算速度 D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器要好 【解析】选A.选用的重锤宜重一些，可以使重力远远大于阻力，阻力可忽略不计，从而减小实验误差，故A正确；重锤的体积越大，下落时受空气阻力越大，实验误差就越大，故B 错误；不需用秒表计时，打点计时器就是计时仪器，比秒表计时更为精准，故C错误；电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带的阻力较小，故应选电火花计时器，D错误. 3.（5分）如图1是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是（）

4.（4分）在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）将下列主要的实验步骤，按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上： A.用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处； B.将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔； C.取下纸带，在纸带上任选几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度； D.接通电源，松开纸带，让重物自由下落； E.查出当地的重力加速度g的值，算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能，比较它们是否相等； F.把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里. 答：_____________. （2）动能值和相应重力势能的减少值相比，实际上哪个值应偏小些？ 答：____________. 【解析】（1）实验的合理顺序应该是：BADCFE （2）由于重物和纸带都受阻力作用，即都要克服阻力做功，所以有机械能损失，即重物的动能值要小于相应重力势能的减少值. 答案：（1）BADCFE（2）动能值

动量守恒定律典型例题解析

动量守恒定律·典型例题解析 【例1】 如图52－1所示，在光滑的水平面上，质量为m 1的小球以速度v 1追逐质量为m 2，速度为v 2的小球，追及并发生相碰后速度分别为v 1′和v 2′，将两个小球作为系统，试根据牛顿运动定律推导出动量守恒定律． 解析：在两球相互作用过程中，根据牛顿第二定律，对小球1有：F ＝＝，对有′＝＝．由牛顿第三定律得＝m a m m F m a m F 1112222????v t v t 12 －F ′，所以F ·Δt ＝－F ′·Δt ，m 1Δv 1＝－m 2Δv 2，即m 1( v 1′－v 1)＝－m 2(v 2′－v 2)，整理后得：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋ m 2v 2′，这表明以两小球为系统，系统所受的合外力为零时，系统的总动量守恒． 点拨：动量守恒定律和牛顿运动定律是一致的，当系统内受力情况不明，或相互作用力为变力时，用牛顿运动定律求解很繁杂，而动量定理只管发生相互作用前、后的状态，不必过问相互作用的细节，因而避免了直接运用牛顿运动定律解题的困难，使问题简化． 【例2】 把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上，当枪发射出一颗子弹时，下列说法正确的是 [ ] A ．枪和子弹组成的系统动量守恒 B ．枪和车组成的系统动量守恒 C ．子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒 D ．子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同 解析：正确答案为C 点拨：在发射子弹时，子弹与枪之间，枪与车之间都存在相互作用力，所以将枪和子弹作为系统，或枪和车作为系统，系统所受的合外力均不为零，系统的动量不守恒，当将三者作为系统时，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等，方向相反．可见，系统的动量是否守恒，与系统的选取直接相关． 【例3】 如图52－2所示，设车厢的长度为l ，质量为M ，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动，与车厢壁来

能量守恒定律 例题解析

能量守恒定律例题解析 例 1 在摩擦生热的现象中________能转化为________能；在气体膨胀做功的现象中________能转化为________能；在热传递的过程中，高温物体的内能________，低温物体的内能________，内能从________转移到________，而能的总量________． 策略分析此题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”、“转移”和“守恒”这几个关键的词，当能量发生转化时一定表现为：一种形式的能减少而变化成另一种形式的能，则另一种形式的能增大．而“转移”则是指一种形式的能在物体与物体间，或同一物体的不同部分间发生了数量的变化，即增加与减少，而没有形式的变化．但能的总量却保持不变．所以无论在摩擦生热现象中，气体膨胀做功的过程中及热传递的过程中，都服从“能量守恒”定律． 解答机械能；内；内；机械；减少；增加；高温物体；低温物体；保持不变． 总结1．易错分析：对能量守恒定律理解不深，不善于考察题中各种情况的能量转化或转移． 2．同类变式：利用做功的方法改变物体内能的实质是________和________间的相互________过程．利用热传递改变物体内能的实质是________在物体之间相互________的过程 答案：机械能，内能，转化，内能，转移3．思维延伸：下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的过程是 [ ] A．冬天用手摸户外的东西感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气顶起壶盖 D．电灯发光发热 答案：A 例2 下列现象中，能量转化正确的是 [ ] A．子弹打入墙壁的过程中，机械能转化为内能 B．电流通过电炉时，电能转化为内能 C．暖水瓶中的水蒸气把瓶塞冲起，内能转化为机械能 D．给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能 策略判断这四个现象中的能的转化的关键，是理解好“转化”的含意．即“转移、变化”的意思，这里既有数量的变化．同时还有形式的变化，在给蓄电池充电时消耗的是电能，得到的是化学能，即电能减少，化学能增大，所以应是电能转化成化学能，而不是化学能转成电能．所以D选项错误，其余三项正确． 解答A、B、C 总结1．易错分析：不能把握实例中物体最初具有什么能．后来又转化成了什么形式的能．漏选A是对转化成的内能这个结果不清楚．漏选B是由于疏忽而认为是内能转化为电能．而选D是误认为充电过程是

功能关系能量守恒定律专题

功能关系能量守恒定律专题 一、功能关系 1.内容 (1)功是的量度,即做了多少功就有发生了转化. (2)做功的过程一定伴随着 ,而且必通过做功来实现. 2.功与对应能量的变化关系 说明 每一种形式的能量的变化均对应一定力的功. 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会消灭,也 .它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 . 2.表达式:ΔE减= . 说明ΔE增为末状态的能量减去初状态的能量,而ΔE减为初状态的能量减去末状态的能量. 热点聚焦 热点一几种常见的功能关系 1.合外力所做的功等于物体动能的增量,表达式:W合=E k2-E k1 , 即动能定理. 2.重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.由于“增量”是终态量减去始态量,所以重力的功等于重力势能增量的负值,表达式: WG=-ΔEp=Ep1-Ep2. 3.弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量 的负值,表达式:W F=-ΔEp=Ep1-Ep2.弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少. 4.除系统内的重力和弹簧的弹力外,其他力做的总功等于系统机械能的增量,表达式: W其他=ΔE. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能就增加多少. (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功,物体的机械能就减少多少. (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功, 物体的机械能守恒.

特别提示 1.在应用功能关系解决具体问题的过程中,若只涉及动能的变化用“1”,如果只涉及重力势能的变化用“2”,如果只涉及机械能变化用“4”,只涉及弹性势能的变化用“3”. 2.在应用功能关系时,应首先弄清研究对象,明确力对“谁”做功,就要对应“谁”的位移,从而引起“谁”的能量变化.在应用能量的转化和守恒时,一定要明确存在哪些能量形式,哪种是增加的,哪种是减少的,然后再列式求解. 热点二对能量守恒定律的理解和应用1.对定律的理解 (1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等. (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等. 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路. 2.应用定律解题的步骤 (1)分清有多少形式的能［如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等］在变化. (2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少,并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. (3)列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增. 特别提示 1.应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多少种形式的能量在变化,求出减少的总能量ΔE减和增加的总能量ΔE增,然后再依据能量守恒定律列式求解. 2.高考考查该类问题,常综合平抛运动、圆周运动以及电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力. 热点三摩擦力做功的特点

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg，初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以v0=9m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求： （1）A球与B球碰撞中损耗的机械能； （2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）在以后的运动过程中B球的最小速度． 【答案】（1）；（2）；（3）零． 【解析】 试题分析：（1）A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有： 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 （2）A、B、C系统所受合外力为零，动量守恒，机械能守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有： 三者共同速度 最大弹性势能 （3）三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，A、B在前，C在后．此后C向左加速，A、B的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故A、B继续向左减速，若能减速到零则再向右加速． 弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，根据动量守恒定律有： 根据机械能守恒定律： 此时A、B的速度，C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ，故B 的最小速度为零 ． 考点：动量守恒定律的应用，弹性碰撞和完全非弹性碰撞． 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能．当B 、C 速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能．弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2．如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc ，由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成，O 点是圆弧段的圆心，Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场，Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ，ef 与Oc 交于c 点，ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场．质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点，质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动，P 、Q 碰撞时间极短，碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回．已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5，A 、B 均可视为质点，Q 的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g =10 m/s 2．求： (1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ； (2)当β=53°时，物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场，求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1； (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时，要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，求此最长时间t 及对应的β值． 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解：(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v '，Q 碰后的速度为2v

能量守恒定律的典型例题

能量守恒定律的典型例题 [例1]试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化． [分析]发射子弹的过程是：火药爆炸产生高温高压气体，气体推动子弹从枪口飞出． [答]火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能． [例2]核电站利用原子能发电，试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化． [分析]所谓原子能发电，是利用原子反应堆产生大量的热，通过热交换器加热水，形成高温高压的蒸汽，然后推动蒸汽轮机，带动发电机发电． [答]能的转化过程是：核能→水的内能→汽轮机的机械能→发电机的电能． [说明] 在能的转化过程中，任何热机都不可避免要被废气带走一些热量，所以结合量守恒定律可得到结论：

不消耗能量，对外做功的机器（称为第一类永动机）是不可能的； 把工作物质（蒸汽或燃气）的能量全部转化为机械能（称第二类永动机）也是不可能的． 【例3】将一个金属球加热到某一温度，问在下列两种情况下，哪一种需要的热量多些？（1）将金属球用一根金属丝挂着（2）将金属球放在水平支承面上（假设金属丝和支承物都不吸收热量）A．情况（1）中球吸收的热量多些 B．情况（2）中球吸收的热量多些 C．两情况中球吸收的热量一样多 D．无法确定 [误解]选（C）。 [正确解答]选（B）。 [错因分析与解题指导]小球由于受热体积要膨胀。由于小球体积的膨胀，球的重心位置也会变化。如图所示，在情况（1）中，球受热后重心降低，重力对球做功，小球重力势能减小。而在情况（2）中，

球受热后重心升高。球克服重力做功，重力势能增大。可见，情况（ 1）中球所需的热量较少。 造成[误解]的根本原因，是忽略了球的内能与机械能的转变过程。这是因为内能的变化是明确告诉的，而重力势能的变化则是隐蔽的。在解题时必须注意某些隐蔽条件及其变化。 [例4]用质量M=0．5kg的铁锤，去打击质量m=2kg的铁块。铁锤以v=12m/s的速度与铁块接触，打击以后铁锤的速度立即变为零。设每次打击产生的热量中有η=50%被铁块吸收，共打击n=50次，则铁块温度升高多少？已知铁的比热C=460J/kg℃。 [分析] 铁锤打击过程中能的转换及分配关系为 据此，即可列式算出△t． [解答]铁锤打击n=50次共产生热量：

北京市丰台区物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷

北京市丰台区物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷 一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难） 1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻，它的电动势E 约为8V ，内阻r 约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA ．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有: A ．电流表A(量程0.05A ，内阻约为0.2Ω) B ．电压表V(量程6V ，内阻20kΩ) C ．定值电阻R 1(阻值100Ω，额定功率1W) D ．定值电阻R 2(阻值200Ω，额定功率1W) E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A) F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A) G.导线和单刀单掷开关若干个 (1)为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选___________；滑动变阻器应该选___________．(均填写器材名称代号) (2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S ，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ，内阻r 为___________Ω．(结果均保留2位有效数字) 【答案】R 2 R 4 7.8 29 【解析】 【分析】 （1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器． （2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 【详解】 （1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻 8 Ω200Ω0.040 R = =最小， 保护电阻阻值至少为 200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，

高中物理-热力学第一定律、能量守恒定律练习题

高中物理-热力学第一定律、能量守恒定律练习题1．在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q中,关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是( ) A．外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为正 B．物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为负 C．物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为正 D．外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为负 2．一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比( ) A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小 C．气体内能一定不变 D．气体内能的增减不能确定 3．(2013·课标全国卷Ⅱ)关于一定量的气体,下列说法正确的是( ) A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和 B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C．在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 D．气体从外界吸收热量,其内能一定增加 E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高 4．下列对能量守恒定律的认识中,不正确的是( ) A．某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加 B．某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加 C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的 D．石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了 5．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )

四动量守恒定律练习题及答案

四 动量守恒定律 姓名 一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的） 1.在下列几种现象中，动量守恒的有（ ） A ．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统 B ．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和球为一系统 C ．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统 D ．光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统 2.两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中（ ） A ．一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B ．一物体受的冲量与另一物体所受冲量相同 C ．两个物体的动量变化总是大小相等，方向相反 D ．系统总动量的变化为零 3.砂子总质量为M 的小车，在光滑水平地面上匀速运动，速度为v 0，在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉，砂子漏掉后小车的速度应为 （ ） A ．v 0 B ．m M Mv -0 A ．m M mv -0 A ．M v m M 0)(- 、B 两个相互作用的物体，在相互作用的过程中合外力为0，则下述说法中正确的是（ ） A ．A 的动量变大， B 的动量一定变大 B ．A 的动量变大，B 的动量一定变小 C ．A 与B 的动量变化相等 D ．A 与B 受到的冲量大小相等 5.把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平地面上，枪发射子弹时，关于枪、子弹、车的下列说法正确的有（ ） A. 枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C ．枪、弹、车组成的系统动量守恒 D ．若忽略不计弹和枪筒之间的摩擦，枪、车组成的系统动量守恒 6.两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以判定，在碰撞以前（ ） A ．两球的质量相等 B ．两球的速度大小相同 C ．两球的动量大小相等 D ．以上都不能断定 7.一只小船静止在水面上，一个人从小船的一端走到另一端，不计水的阻力，以下说法正确的是（ ） A ．人在小船上行走，人对船的冲量比船对人的冲量小，所以 人向前运动得快，小船后退得慢 B ．人在小船上行走时，人的质量比船的质量小，它们受到的 冲量大小是一样的，所以人向前运动得快，船后退得慢 C ．当人停止走动时，因为小船惯性大，所以小船要继续后退 D ．当人停止走动时，因为总动量守恒，所以小船也停止后退 8.如图所示，在光滑水平面上有一静止的小车，用线系一小球， 将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，当小球落下以后 与固定在小车上的油泥沾在一起，则从此以后，关于小车的运动状态是 （ ） A ．静止不动 B ．向右运动 C ．向左运动 D ．无法判断 *9.木块a 和b 用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a 紧靠在墙壁上，在b 上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ） A ．a 尚未离开墙壁前，a 和b 系统的动量守恒 B ．a 尚未离开墙壁前，a 与b 系统的动量不守恒 C ．a 离开墙后，a 、b 系统动量守恒 D ．a 离开墙后，a 、b 系统动量不守恒 *10.向空中发射一物体．不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向 时，物体炸裂为a,b 两块．若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 （ ） A ．b 的速度方向一定与原速度方向相反 B ．从炸裂到落地这段时间里，a 飞行的水平距离一定比b 的大

最新能量守恒定律练习题40道

一、选择题 1、关于能量的转化与守恒，下列说法正确的 是（） A．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性 C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D．一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 2、下列过程中，哪个是电能转化为机械能 A．太阳能电池充电B．电灯照明C．电风扇工 作D．风力发电 3、温度恒定的水池中，有一气泡缓缓上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，若不考虑气泡内气体分子间的相互作用力，则下列说法中不正确的是 A．气泡内的气体对外做功 B．气泡内的气体内能不变

C．气泡内的气体与外界没有热交换 D．气泡内气体分子的平均动能保持不变 4、一个系统内能减少，下列方式中哪个是不可能的 A.系统不对外界做功，只有热传递 B.系统对外界做正功，不发生热传递 C.外界对系统做正功，系统向外界放热 D.外界对系统作正功，并且系统吸热 5、下列说法正确的是 A．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大 B．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少 C．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大 D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性 6、一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比， A．气体内能一定增加B．气体内能一定减小

C．气体内能一定不变D．气体内能是增是减不能确定 7、有关气体压强，下列说法正确的是 A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大 B．气体的分子密度增大，则气体的压强一定增大 C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大 D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小 8、如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气 体，Q中为真空整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则 A．气体体积膨胀，内能增加 B．气体分子势能减少，内能增加 C．气体分子势能增加，压强可能不变 D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中 9、关于物体内能的变化，以下说法中正确的 是（） A．物体机械能减少时，其内能也一定减少

黑龙江省大庆铁人中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷

黑龙江省大庆铁人中学物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷 一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难） 1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻，它的电动势E 约为8V ，内阻r 约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA ．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有: A ．电流表A(量程0.05A ，内阻约为0.2Ω) B ．电压表V(量程6V ，内阻20kΩ) C ．定值电阻R 1(阻值100Ω，额定功率1W) D ．定值电阻R 2(阻值200Ω，额定功率1W) E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A) F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A) G.导线和单刀单掷开关若干个 (1)为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选___________；滑动变阻器应该选___________．(均填写器材名称代号) (2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S ，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ，内阻r 为___________Ω．(结果均保留2位有效数字) 【答案】R 2 R 4 7.8 29 【解析】 【分析】 （1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器． （2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 【详解】 （1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻 8 Ω200Ω0.040 R = =最小， 保护电阻阻值至少为 200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，

中考物理能量守恒定律专项练习

能量守恒定律 一、单选题(本大题共14小题，共28.0分) 1. 下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（） A. 用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能 B. 某种化学反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能 C. 光电池板是把光能转化为电能 D. 植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生 2. 下列说法中，符合能量转化和守恒的是（） A. 用电器通电工作时，将其它形式的能转化为电能 B. 氢氧化钠固体溶解于水放出热量，该变化将化学能转化为内能 C. 细胞通过有氧呼吸获得能量，说明能量可以创生 D. 汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 3. 下列说法正确的是（） A. 目前人类已经大规模应用核聚变的方式发电 B. 能量既不会消灭，也不会创生，但可以转化或转移 C. α射线是带负电的高速运动的氦原子核流 D. 地球上90%能量来自太阳内部氢原子核的裂变 4. 以下对科学史实的描述正确的时（） A. “日心说”提出地球是宇宙的中心 B. 原子核式结构模型提出原子是由质子和中子构成 C. 光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成 D. 能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少 5. 关于能源与可持续发展，下列认识正确的是（） A. 太阳能是不可再生能源 B. 能量的转化和转移是有方向的 C. 电动车是将电能转化为内能的装置 D. 能量在转化或转移的过程中，总量会减少 6. 如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出鸡蛋刚离开手时的动能最接近于（质量为m、速度为v的物体所具 有的动能的计算公式：E k=；质量为m的物体在高度h处的重力势能的计算公式：E p=mgh）（） A. 0.3J B. 3J C. 30J D. 300J 7. 下列有关能源和信息的说法中正确的是（） A. 化石能源可短期内从自然界得到补充 B. 核电站是利用核裂变的能量来发电的 C. 电磁波的频率越高，传播速度越大 D. 能量是守恒的，因此不会有能源危机 8. 下列关于能量的说法中，不正确的是（） A. 物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变 B. 弓将箭射出的过程是将弹性势能转化为动能 C. 电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于 1 D. 所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律 9. 关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（） A. 植物吸收太阳光进行光合作用，是光能转化为化学能 B. 水电站里水轮机带动发电机发电，是电能转化为机械能 C. 能量可以凭空产生 D. 永动机是可以制成的 10. 关于能量下列说法正确的是（） A. 地球上现存的石油.煤等燃料是有限的，所以要开发和利用新能源 B. 太阳的能量辐射到地球上，会使地球不断地吸热升温 C. “能源危机”的说法与“能量的转化和守恒定律”是矛盾的 D. 只有在地球范围内，能量的转化和守恒定律才能成立 11. 关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法， 其中错误的是（） A. 小明：直升飞机悬停在空中时，也需要消耗能量 B. 小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中氢核聚变释放的能量，它属于一种新能源 C. 小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小 D. 小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的 12. 关于能源与信息，下列说法正确的是（） A. 柴薪既是一次能源，也是不可再生能源 B. 中考考场为了杜绝利用无线通讯设施进行舞弊，采用了高科技手段来屏蔽声波的传递 C. 光缆是利用激光在光导纤维中发生全反射来传递的 D. 能量守恒定律告诉我们能量的总量是不变的，因此我们可以无限的使用 13. 人类的正常生活与生产活动离不开能源，下列现象中，不可能发生的是（）

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ，B 的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B 平衡时，弹簧的压缩量为x 0，O 点为弹簧的原长位置．在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ，距物块B 为3x 0，现让A 从静止开始沿斜面下滑，A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点)，重力加速度为g ．求： （1）A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小； （2）A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能； （3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R ＝x 0的半圆轨道PQ ，圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ，现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑，与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度，则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点．（计算结果可用根式表示） 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析：（1）A 与B 球碰撞前后，A 球的速度分别是v 1和v 2，因A 球滑下过程中，机械能守恒，有： mg （3x 0）sin30°= 1 2 mv 12 解得：103v gx ＝ 又因A 与B 球碰撞过程中，动量守恒，有：mv 1=2mv 2…② 联立①②得：21011 322 v v gx ＝＝ （2）碰后，A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中，机械能守恒． 则有：E P + 1 2 ?2mv 22＝0+2mg?x 0sin30° 解得：E P ＝2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0＝14mgx 0…③ （3）设物块在最高点C 的速度是v C ，

高中物理《能量守恒定律》教案设计

能量守恒定律 本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明，从而得出结论. 这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律. 机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础. 各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的基本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础.所以这一节知识是本章重要的一节. 机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能. 分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面. 教学重点1.理解机械能守恒定律的内容； 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式； 3.理解能量转化和守恒定律. 教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. 教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子. 课时安排1课时 三维目标 一、知识与技能 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2.理解机械能守恒定律的内容； 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式； 4.理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子. 二、过程与方法 1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题； 2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法. 三、情感态度与价值观 1.通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题； 2.通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度. 教学过程 导入新课 ［实验演示］

高一物理能量守恒定律练习题

第3节能量守恒定律测试 1、下列关于机械能守恒的说法中，正确的是（） A .做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B .做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒 C .如果没有摩擦力和介质阻力，运动物体的机械能一定守恒 D .物体只发生动能和势能的相互转换时，物体的机械能守恒 2、试以竖直上抛运动为例，证明机械能守恒.设一个 质量为m 的物体，从离地h i 处以初速v i 竖直上抛，上 升至 h 2高处速度为V 2,如图7-7-1所示. 3、在下列情况中，物体的机械能守恒的是（不计空气阻 力）（） A .推出的铅球在空中运动的过程中 B .沿着光滑斜面匀加速下滑的物体 C .被起重机匀速吊起的物体 D .细绳的一端系一小球，绳的另一端固定，使小球在竖直平面 内做圆周运动 4、如图7-7-2所示，某人以拉力F 将物体沿斜面拉下，拉力大小等 于摩擦力，则下列说法中正确的是（） A .物体做匀速运动 B .合外力对物体做功等于零 C .物体的机械能保持不变 |卽才 陀一 87-7-1

D.物体机械能减小5、下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是（） A .运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒 B .运动的物体，若受合外力不为零，则其机械能一定不守恒 C.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 D .运动的物体，若受合外力不为零，其机械能有可能守恒 6、当物体克服重力做功时，物体的（） A .重力势能一定减少，机械能可能不变 B .重力势能一定增加，机械能一定增加 C.重力势能一定增加，动能可能不变 D .重力势能一定减少，动能可能减少 7、物体在空中以9. 8m/s2的加速度加速下降，则运动过程中物体 的机械能（） A .增大 B .减小C.不变D .上述均有可能 &如图7-7-3所示，物体沿光滑半圆形凹面从A 点滑至B点的过程中，物体受力和力的作用，其中只 有力做功，重力势能，动能，但两者之和. 9、竖直向上将子弹射出，子弹在上升过程中，子弹的动能，重力势能.在最高点时子弹的动能为，重力势能达。由于空气阻力的存在, 最高点时的重力势能于射击时的初动能，子弹的机械能。 10、一质量为m的皮球，从不同高度自由落下时反弹起来后能上升的最大高度是原来的，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h

浙江省台州市物理第十二章 电能 能量守恒定律专题试卷

浙江省台州市物理第十二章电能能量守恒定律专题试卷 一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难） 1．在练习使用多用电表的实验中， (1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值R x，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图所示．以下是接下来的测量过程： a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔 c．将选择开关旋到“×1”挡 d．将选择开关旋到“×100”挡 e．将选择开关旋到“×1k ”挡 f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值R x，断开两表笔 以上实验步骤中的正确顺序是________（填写步骤前的字母）． (2)重新测量后，指针位于如图所示位置，被测电阻的测量值为____Ω． (3)如图所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为I g=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的内阻是____kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ． (4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值R y，采用如图所示的电路．电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出．

①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的____（选填“红”或“黑”）表笔． ②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R－1 I 的关系 如图所示．不计此时多用电表的内阻．则R y＝___Ω，电源电压U＝___V． (5)一半导体电阻的伏安特性曲线如图所示．用多用电表的欧姆挡测量其电阻时，用“×100”挡和用“×1k”挡，测量结果数值不同．用____（选填“×100”或“×1k”）挡测得的电阻值较大，这是因为____________． 【答案】dafb 2200 15k?35kΩ红 200 8 ×1k 欧姆表中挡位越高，内阻越大；由于表内电池的电动势不变，所以选用的挡位越高，测量电流越小；该半导体的电阻随电流的增大而减小，所以选用的档位越高，测得的电阻值越大 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图所示．指针指在示数较大处，为使指针指在刻度盘中央附近，应换用“×100 ”挡(几百×10=几十×100)，再欧姆调零，测量，