新教版高考物理總復(fù)習(xí)：14 B功能關(guān)系、能量守恒定律 中檔版（學(xué)生版）

功能關(guān)系、能量守恒定律考點(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1．對(duì)功能關(guān)系的理解(1)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實(shí)現(xiàn)的．(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)在不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等．2．常見的功能關(guān)系幾種常見力做功對(duì)應(yīng)的能量變化關(guān)系式重力正功重力勢能減少WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2負(fù)功重力勢能增加彈簧等的彈力正功彈性勢能減少W彈＝－ΔEp＝Ep1－Ep2負(fù)功彈性勢能增加電場力正功電勢能減少W電＝－ΔEp＝Ep1－Ep2負(fù)功電勢能增加合力正功動(dòng)能增加W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1負(fù)功動(dòng)能減少除重力和彈簧彈力以外的其他力正功機(jī)械能增加W其他＝ΔE＝E2－E1負(fù)功機(jī)械能減少一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功機(jī)械能減少內(nèi)能增加Q＝Ff·Δs相對(duì)技巧點(diǎn)撥1．物體動(dòng)能的增加與減少要看合外力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功．2．勢能的增加與減少要看對(duì)應(yīng)的作用力(如重力、彈簧彈力、電場力等)做負(fù)功還是做正功．3．機(jī)械能增加與減少要看重力和彈簧彈力之外的力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功．例題精練1.(多選)如圖1所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡底部A處由靜止運(yùn)動(dòng)至高為h的B處，獲得的速度為v，AB的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是()圖1A．小車克服重力所做的功是mghB．合力對(duì)小車做的功是eq\f(mv2,2)C．推力對(duì)小車做的功是Fs－mghD．阻力對(duì)小車做的功是eq\f(mv2,2)＋mgh－Fs2.(多選)一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖2中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2.則()圖2A．物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒B．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C．物塊下滑時(shí)加速度的大小為6.0m/s2D．當(dāng)物塊下滑2.0m時(shí)機(jī)械能損失了12J考點(diǎn)二摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化1．摩擦力做功的特點(diǎn)(1)一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零；(2)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和總是負(fù)值，差值為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分，也就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量；(3)說明：兩種摩擦力對(duì)物體都可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．2．三步求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問題(1)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析．(2)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系，求出兩個(gè)物體的相對(duì)位移．(3)代入公式Q＝Ff·x相對(duì)計(jì)算，若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則為相對(duì)路程s相對(duì)．例題精練3．(多選)如圖3所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)．小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止．物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度．在上述過程中()圖3A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢能為μmgsD．物塊在A點(diǎn)的初速度為eq\r(2μgs)考點(diǎn)三能量守恒定律的理解和應(yīng)用1．內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．2．表達(dá)式ΔE減＝ΔE增．3．基本思路(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．技巧點(diǎn)撥應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟1．分清有幾種形式的能在變化，如動(dòng)能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等．2．明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達(dá)式．3．列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增．例題精練4.(多選)如圖4所示，一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)帶有孔的小球，小球套在固定的豎直光滑桿上，小球位于圖中的A點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長，現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱的C點(diǎn)后，小球能運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D點(diǎn)，OB垂直于桿，則下列結(jié)論正確的是()圖4A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB．小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程，小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和可能增大C．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重力對(duì)其做功的功率最大D．小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能一定最大5．如圖5所示，一物體質(zhì)量m＝2kg，在傾角θ＝37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0＝3m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端擋板位置B點(diǎn)的距離AB＝4m．當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC＝0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD＝3m．擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)圖5(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.綜合練習(xí)一．選擇題（共10小題）1．（納雍縣校級(jí)期末）用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）A．重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量 B．重力勢能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量 C．重力勢能的減小量等于動(dòng)能的增加量 D．以上幾種情況都有可能2．（河西區(qū)學(xué)業(yè)考試）如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B．可用公式v＝計(jì)算重物的速度 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D．安裝紙帶時(shí)，應(yīng)將紙帶置于復(fù)寫紙的下方3．（廣東學(xué)業(yè)考試）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是（）A．重錘和紙帶下落過程中有阻力做功 B．選用的重錘質(zhì)量較大 C．重錘離地面較高 D．重錘離地面較低4．（西湖區(qū)校級(jí)模擬）下面是一中學(xué)生設(shè)想的在空間站中進(jìn)行的部分實(shí)驗(yàn)，可行的是（）A．用懸掛鉤碼法探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系 B．用彈簧測力計(jì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 C．研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) D．利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律5．（連云港學(xué)業(yè)考試）圖示為某同學(xué)做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重錘重力勢能的減少量總略大于動(dòng)能的增加量，其主要原因是（）A．重錘的密度過大 B．電源的電壓不穩(wěn)定 C．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值 D．存在空氣阻力和紙帶與限位孔之間的摩擦阻力6．（浙江月考）我國有豐富的風(fēng)能、太陽能資源，路燈作為戶外用電裝置，兩者結(jié)合做成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，無疑為節(jié)能減排提供了一個(gè)很好的解決方案。國家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時(shí)，排放二氧化碳2.61噸。假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電，則用此路燈替換400瓦的傳統(tǒng)路燈，則每套路燈1年（每天約工作10小時(shí)）可減少多少二氧化碳的排放（）A．487kg B．13kg C．1270kg D．3048kg7．（如皋市月考）下列說法正確的是（）A．在能源的利用過程中，能量是不守恒的 B．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界的低速運(yùn)動(dòng) C．實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽一定要用密封的金屬容器 D．庫侖提出了電場的概念并假想出電場線8．（上海模擬）下列說法中正確的是（）A．從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多 B．熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100% C．因?yàn)槟芰渴睾?，所以“能源危機(jī)”是不可能的 D．以上說法均不正確9．（瓦房店市期中）下列說法中正確的是（）A．自然界的能量總和是守恒的，所以節(jié)約能源是毫無意義的 B．電源是通過靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置 C．電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的 D．能量耗散表明自然界的能量總和在不斷減少10．（興寧市校級(jí)期末）如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平，一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道，質(zhì)點(diǎn)滑到Q點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零，忽略空氣阻力，g為重力加速度大小．現(xiàn)將質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度2R處由靜止開始下落，用W表示此情況下質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功．則（）A．W＝mgR，且質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)上方高度R處 B．W＝2mgR，且質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn) C．W＞mgR，且質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)上方高度R處 D．W＜mgR，且質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)上方高度R處后，繼續(xù)上升一段距離二．多選題（共10小題）11．（浙江模擬）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究相關(guān)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．“探究速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，不需要平衡摩擦力 B．探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，只打出一條紙帶不能進(jìn)行探究 C．探究”加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，物塊的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量 D．利用該實(shí)驗(yàn)裝置，只要平衡摩擦力，就可以用來“探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)12．（西城區(qū)校級(jí)期中）在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是（）A．自由落體運(yùn)動(dòng) B．電梯減速下降的過程 C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過程 D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程13．（金山區(qū)校級(jí)期末）用DIS實(shí)驗(yàn)研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)測得D點(diǎn)的速度偏小，造成這個(gè)誤差的原因可能是（）A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點(diǎn) B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間 C．?dāng)[錘在A點(diǎn)沒有靜止釋放 D．光電門沒有放在D點(diǎn)14．（西城區(qū)校級(jí)期中）用重物的自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、鐵夾、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶和重物外，還需選用的器材有（）A．秒表 B．刻度尺 C．直流電源 D．交流電源15．（無錫期末）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有（）A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上 B．必須用秒表測出重物下落的時(shí)間 C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶 D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒16．（安順期末）下列說法中正確的是（）A．第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了能量守恒定律 B．第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步，第二類永動(dòng)機(jī)可以制造出來 C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能 D．分子間引力和斥力同時(shí)存在，都隨距離增大而減小，但斥力變化更快 E．液體表面層分子比內(nèi)部分子稀疏，因此液體表面有收縮的趨勢17．（杜集區(qū)校級(jí)月考）下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān)，其中正確的是（）A．第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`背了能量守恒定律 B．能量耗散過程中能量不守恒 C．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功18．（涼州區(qū)校級(jí)期末）下列說法不正確的是（）A．“能量轉(zhuǎn)化與守恒定律”與“能源危機(jī)”相矛盾 B．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的 C．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的 D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的能源，卻能一直走動(dòng)，說明能量可以憑空產(chǎn)生19．（菏澤期末）能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是（）A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加 B．某個(gè)物體的能減少，必然有其他物體的能增加 C．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器﹣﹣永動(dòng)機(jī)是不可能制成的 D．石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明機(jī)械能消失了20．（海陵區(qū)校級(jí)月考）下列說法中正確的是（）A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力 B．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng) C．蔗糖受潮后會(huì)粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體 D．能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是普遍規(guī)律，能量耗散不違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律三．填空題（共10小題）21．（濉溪縣二模）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若重物質(zhì)量為0.50kg，選擇好的紙帶如圖所示，O、A之間有幾個(gè)點(diǎn)未畫出．已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB＝m/s；從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep＝J，動(dòng)能的增加量△Ek＝J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）22．（香坊區(qū)校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)袋置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，進(jìn)行如下操作：①用天平測定小球的質(zhì)量為m＝10.0g；②用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑為d＝10.0mm；③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為h＝80.90cm；④電磁鐵先通電，讓小球吸在下端；⑤電磁鐵斷電，小球自由下落；⑥在小球經(jīng)過光電門的時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為t＝2.50×10﹣3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為m/s；⑦計(jì)算此過程中小球重力勢能的減少量為J，小球動(dòng)能的增加量為J（g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）另一同學(xué)用上述實(shí)驗(yàn)裝置通過改變光電門的位置，用h表示小球到光電門的下落距離，用v表示小球通過光電門的速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的v2﹣h圖象，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝m/s2．23．（北京模擬）某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器．實(shí)驗(yàn)測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2．重力加速度為g．為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測量和列式證明．（1）下列必要的實(shí)驗(yàn)測量步驟是A．用天平測出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量mB．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離hC．測出小物體釋放時(shí)離傳感器B的高度HD．用秒表測出運(yùn)動(dòng)小物體由傳感器A到傳感器B所用時(shí)間△t（2）若該同學(xué)用d和t1、t2的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足關(guān)系式，即能證明在自由落體運(yùn)動(dòng)過程中小物體的機(jī)械能是守恒的．24．（歷下區(qū)校級(jí)期中）如圖1所示是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是（填寫代號(hào)）A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)D．應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作（2）某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測量研究．他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn)，對(duì)后面間距較大的且相鄰的六個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了如圖2所示的測量．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交變電源周期為T，則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（用x1、x2、x3、T、g表示）．（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動(dòng)能的增加量△Ek，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是．25．（小店區(qū)校級(jí)模擬）用如圖2實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖1所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）①在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK＝J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP＝J，②若某同學(xué)作出v2﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝m/s2。26．（屯溪區(qū)校級(jí)月考）汽油的熱值為4.6×107J/kg，按理論計(jì)算，完全燃燒g汽油放出的熱量就可以使10kg水的溫度升高46℃．而實(shí)際加熱時(shí)，所需要的汽油遠(yuǎn)比這個(gè)數(shù)值要大，由此可見，提高使用燃料的是節(jié)約能源的重要途徑。[水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）]27．（臨潼區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）守恒定律是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式，體現(xiàn)了科學(xué)的對(duì)稱之美．追尋守恒量也是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo)．試寫出你所知道的兩個(gè)守恒定律的名稱、．28．（蕭山區(qū)期中）世界上第一顆原子彈爆炸時(shí)，距爆炸中心14km外的掩體內(nèi)，費(fèi)米和他的助手們正在觀察試驗(yàn)情況．費(fèi)米一看到爆炸發(fā)生，就迅速走出掩體，幾十秒后當(dāng)爆炸形成的強(qiáng)大熱氣流傳過來時(shí)，費(fèi)米把事先準(zhǔn)備好的碎紙片從頭頂上方撒下，碎紙片落到他身后約s＝2m處．由此，費(fèi)米推算出那枚原子彈的威力相當(dāng)于1萬噸TNT炸藥．若假設(shè)紙片是從h＝1.8m高處撒下，可估算出當(dāng)時(shí)的風(fēng)速約為v＝m/s；假設(shè)爆炸形成的氣流向各個(gè)方向傳播的速度大致相同，則離爆炸中心R＝14km處僅單位時(shí)間內(nèi)得到的風(fēng)能總量就為（這空用所給字母h、s、R、ρ和重力加速度g表示）．（已知空氣密度為ρ＝1.3kg/m3，球的表面積公式S＝4πR2）29．（銅仁市期末）風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能，在將葉輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．設(shè)空氣的密度為ρ，每片葉輪的長度為L，正對(duì)葉輪的水平風(fēng)速為V，整個(gè)發(fā)電機(jī)的效率為η，那么每臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率P＝W．30．（虹口區(qū)一模）如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用．為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90%左右即停止，放電余留20%左右即停止電能輸出．下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah﹣12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W﹣12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要m2．當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為h．四．計(jì)算題（共7小題）31．（隆陽區(qū)模擬）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，重物的質(zhì)量為m，所用交流電的頻率為50Hz，打出了如圖所示的一條紙帶，其中O為起點(diǎn)，A，B，C為三個(gè)連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)?？傻茫╣＝9.8m/s2，重物的質(zhì)量m取0.4kg計(jì)算）：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能減小量為重物動(dòng)能為（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）通過計(jì)算結(jié)果你能得出的結(jié)論。32．（淮安期末）如圖所示，一根細(xì)繩繞過光滑的定滑輪，兩端分別系住A、B兩物體，其質(zhì)量M都為2kg，使A、B靜止于同一高度，離地高度h為1m，現(xiàn)輕輕的放一質(zhì)量為1kg的小物體C到A上且粘連，重力加速度g取10m/s2，設(shè)繩足夠長，繩與滑輪的質(zhì)量不計(jì)，A、B、C都可視為質(zhì)點(diǎn)．（1）在沒有加C物體到A上時(shí)，求繩中拉力的大??；（2）當(dāng)A物體在C的影響下由靜止釋放到落地時(shí)，求A、B、C所組成的系統(tǒng)重力勢能減少量；（3）當(dāng)A物體由靜止釋放到落地時(shí)，求B物體此刻速度的大?。?3．（徐匯區(qū)二模）宇宙中的天體在不斷向外輻射電磁波，人們利用射電望遠(yuǎn)鏡收集來自天體的電磁波進(jìn)行觀測，如圖所示。假設(shè)A、B兩個(gè)天體輻射功率相同，且都在均勻持續(xù)地輻射。天體A距地球1萬光年，天體B距地球5萬光年。（忽略電磁波傳播過程中的損耗）（a）用一架射電望遠(yuǎn)鏡接收到A發(fā)出的電磁波功率為P1，則該望遠(yuǎn)鏡接收到的來自天體B的電磁波功率P2是多大？（b）為收集足夠強(qiáng)的信號(hào)，增大望遠(yuǎn)鏡口徑是一種常用方法。為使接受到天體B的信號(hào)功率和天體A一樣強(qiáng)，可將望遠(yuǎn)鏡口徑增大為原來的多少倍？34．（鐵西區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)為測量地表植物吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為0.1m2的水盆盛6kg的水，經(jīng)太陽垂直照射15min，溫度升高5℃，若地表植物每秒接收太陽能的能力與水相等，試計(jì)算：[已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）]（1）每平方米綠色植物每秒鐘接收的太陽能為多少焦？（2）若綠色植物在光合作用下每吸收1kJ的太陽能，可放出0.05L的氧氣，則每公頃綠地每秒鐘可放出多少氧氣？（1公頃＝104m2）35．下面是曉陽同學(xué)在題為《能源利用和節(jié)約能源》的研究性學(xué)習(xí)中收集到的有關(guān)太陽能的資料：太陽能是人類最基本的能源，它無污染、無費(fèi)用，這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長，當(dāng)太陽光照射地面時(shí)，在1m2地面上1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1.0×103J。太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，目前已經(jīng)廣泛地出現(xiàn)在我們的生活中。曉陽同學(xué)在網(wǎng)上下載了某型號(hào)太陽能熱水器的宣傳廣告：容積（V）100L集熱管的采光面積（S）1.5m2效率（η）40%使用年限（z）15年（1）曉陽同學(xué)家每天大約需要100kg熱水，用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要多長時(shí)間？[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）與效率為80%的電熱水器相比，曉陽同學(xué)家每天節(jié)約多少電能？36．某海灣水面面積約為1.0×106m2（如圖），現(xiàn)利用這個(gè)海灣修建一座水壩。若漲潮后關(guān)上水壩的閘門，可使水位保持在20m不變。退潮時(shí)，壩外水位降至18m。假如利用此水壩建水力發(fā)電站，且重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率是50%，試估算該電站一次退潮能發(fā)多少電能？37．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝100g的金屬塊恰能從一個(gè)長l＝4m、傾角θ＝30°的斜面的頂端勻速下滑至底端，損失的機(jī)械能有20%被金屬塊吸收，求在下滑過程中產(chǎn)生的內(nèi)能及金屬塊升高的溫度。[金屬塊的比熱容為98J/（kg?℃）]五．解答題（共10小題）38．（公主嶺市期末）某同學(xué)使用有透光狹縫的鋼條和光電計(jì)時(shí)器的裝置測量重力加速度（圖甲）。在鋼條下落過程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時(shí)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，透光時(shí)停止計(jì)時(shí)，若再次擋光，計(jì)時(shí)器將重新計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將鋼條豎直置于一定高度（下端A高于光控開關(guān)），由靜止釋放，測得先后兩段擋光時(shí)間t1和t2。（1）用游標(biāo)卡尺測量AB、AC的長度，其中AB的長度如圖乙所示，其值為mm。（2）若狹縫寬度忽略，則該同學(xué)利用vAB＝、vBC＝，求出vAB和vBC后，則重力加速度g＝。（3）若狹縫寬度不能忽略，仍然按照（2）的方法得到的重力加速度值比其真實(shí)值（填“偏大”或“偏小”）。39．（天河區(qū)二模）證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖l所示的（甲）或（乙）方案來進(jìn)行．（1）比較這兩種方案，（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是．（2）如圖2是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測得每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝0.1s．物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝；該紙帶是采用（填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)方案得到的．簡要寫出判斷依據(jù)．（3）如圖3是采用（甲）方案時(shí)得到的一條紙帶，在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí)，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，其中正確的是A．vN＝gnTB．vN＝C．D．vN＝g（n﹣1）T．40．（高郵市校級(jí)月考）學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能EP、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E．試回答下列問題：（1）圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，傳感器K的名稱是（2）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢能EP、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是（按順序填“甲、乙、丙）（3）在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個(gè)辦法．①②．41．（沙洋縣校級(jí)月考）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)中先接通電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的低壓交流電源，然后釋放紙帶．打出的紙帶如圖2所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出．A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為x0，點(diǎn)A、C間的距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2．已知重物的質(zhì)量為m，交流電的頻率為f，從釋放紙帶到打出點(diǎn)C：（1）重物減少的重力勢能△Ep＝，增加的動(dòng)能為△Ek＝．（2）一般來說，實(shí)驗(yàn)中測得的△Ep＝△Ek（填“大于”、“等于”、“小于”），這是因?yàn)椋?2．（