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2019-2020年高中物理 第七章 第1節(jié) 追尋守恒量-能量練習(xí) 新人教版必修2 一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題) 1．諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說(shuō)：有一個(gè)事實(shí)，如果你愿意也可以說(shuō)是一條定律，支配著至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律就是(　　) A．牛頓第一定律　　　　 B．牛頓第二定律 C．牛頓第三定律 D．能量守恒定律 答案：D 解析：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的基本規(guī)律。 2．如圖所示的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，小球速度為零時(shí)的高度hB與它出發(fā)時(shí)的高度hA相同，我們把這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的”，下面說(shuō)法正確的是(　　) A．在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的速度大小是守恒的 B．在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的重力勢(shì)能是守恒的 C．在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的動(dòng)能是守恒的 D．在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的能量是守恒的 答案：D 解析：伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球的高度、速度、勢(shì)能都隨時(shí)間變化，而能量恒定不變，故D正確。 3．伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開(kāi)始點(diǎn)相同高度的點(diǎn)，決不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)。這說(shuō)明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是(　　) A．彈力 B．勢(shì)能 C．速度 D．能量 答案：D 解析：在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從一個(gè)斜面滾到另一個(gè)斜面，斜面彈力是不同的，勢(shì)能先減小后增大，速度先增大后減小，所以A、B、C錯(cuò)，不變的“東西”應(yīng)是能量，包括動(dòng)能和勢(shì)能，D對(duì)。 4．在下列事例中，哪些屬于動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化、而動(dòng)能和勢(shì)能的總和是保持不變的(　　) A．游樂(lè)園中的海盜船，如果沒(méi)有摩擦和空氣阻力，船在搖擺過(guò)程中的運(yùn)動(dòng) B．在不計(jì)空氣阻力的情況下，將一小球豎直上拋，小球從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 C．物體以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而達(dá)到一定的高度 D．自行車(chē)從斜坡頂端由靜止滑下 答案：AB 解析：在沒(méi)有摩擦和空氣阻力的條件下，海盜船在擺動(dòng)時(shí)勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，每次搖擺都能達(dá)到相同的高度，總能量保持不變。在不計(jì)空氣阻力的情況下，小球豎直上拋的運(yùn)動(dòng)是動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能、勢(shì)能又轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的過(guò)程，總能量保持不變；物體沿粗糙斜面運(yùn)動(dòng)和自行車(chē)沿斜坡下滑，是動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但動(dòng)能和勢(shì)能的總和減小，因?yàn)槟Σ?，物體會(huì)消耗一部分機(jī)械能。 二、非選擇題 5．鴿子和麻雀在空中飛行，如果它們具有的動(dòng)能相等，那么________；如果它們具有的勢(shì)能相等，那么______。(選項(xiàng)填空)(　　) A．鴿子比麻雀飛得快 B．麻雀比鴿子飛得快 C．鴿子比麻雀飛得高 D．麻雀比鴿子飛得高 答案：B　D 6．下面的物體中，只具有動(dòng)能的是(　　)，只具有勢(shì)能的是(　　)，既具有動(dòng)能又具有勢(shì)能的是(　　)。(以地面為參考平面) A．停在地面上的汽車(chē) B．在空中飛行的飛機(jī) C．被起重機(jī)吊在空中靜止的貨物 D．壓縮的彈簧 E．正在水平鐵軌上行駛的火車(chē) 答案：E　CD　B 7．打夯時(shí)，夯錘高高舉起又落下，砸在工作面上(如圖所示)，請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)打夯的過(guò)程中發(fā)生了哪些能量的轉(zhuǎn)化？ 答案：人把夯舉高消耗體內(nèi)的化學(xué)能使夯具有重力勢(shì)能，下落時(shí)夯的速度越來(lái)越大，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，落地時(shí)動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成內(nèi)能等其他形式的能。 8．在歷屆奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)射箭運(yùn)動(dòng)員在比賽中屢屢獲勝。如圖所示，請(qǐng)你分析一下在射箭過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？ 答案：在射箭過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員將弓拉開(kāi)的過(guò)程，是把人體的生物能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢(shì)能。把箭射出的過(guò)程，是將弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。 能力提升 一、選擇題(1題為單選題，2、3題為多選題) 1．一個(gè)物體在光滑的水平面上勻速滑行，則(　　) A．這個(gè)物體沒(méi)有能量 B．這個(gè)物體的能量不發(fā)生變化 C．這個(gè)物體的能量發(fā)生了變化 D．以上說(shuō)法均不對(duì) 答案：B 解析：物體在光滑的水平面上勻速滑行，動(dòng)能、勢(shì)能都不變，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。 2．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．能量只以勢(shì)能和動(dòng)能兩種形式存在 B．能量只存在于具有高度或處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體中 C．任何物體都具有能量 D．能量的存在形式多種多樣，且不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，總能量是守恒的 答案：CD 解析：能量的存在形式不單一，如動(dòng)能、勢(shì)能、電磁能、光能、化學(xué)能、核能等多種形式，且各種形式的能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中，總能量是守恒的。任何一個(gè)物體都具有能量，不具有能量的物體是不存在的。不同的物體，能量的存在形式和能量的總量是不同的。 3．如圖所示表示撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿、落地(未畫(huà)出)。在這幾個(gè)階段中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的情況，正確的是(　　) A．助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能 B．起跳時(shí)，人的動(dòng)能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢(shì)能 C．越過(guò)橫桿后，人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．落地后，人的能量消失了 答案：ABC 解析：運(yùn)動(dòng)員在助跑、撐竿起跳、越橫桿下落的幾個(gè)過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化分別為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，化學(xué)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A、B、C正確。人落地后，人的重力勢(shì)能會(huì)使地面發(fā)生形變及溫度升高，即人的能量并沒(méi)有消失，故D錯(cuò)。 二、非選擇題 4．唐朝詩(shī)人杜甫的《登高》中有這樣兩句詩(shī)：“無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)”。從物理學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，“落木蕭蕭下”的過(guò)程是________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能；而“滾滾來(lái)”的長(zhǎng)江水蘊(yùn)含豐富的________能。 答案：勢(shì)　動(dòng)　動(dòng) 解析：“落木蕭蕭下”，是指落木的位置由高到低的變化過(guò)程，因而勢(shì)能由大變小，轉(zhuǎn)化為自己的動(dòng)能；“滾滾來(lái)”的長(zhǎng)江水是運(yùn)動(dòng)的，因而含有大量動(dòng)能。 5．下列過(guò)程中有什么樣的能量轉(zhuǎn)化？ A．放爆竹時(shí)，爆竹騰空飛起。________________________________________ B．冬天人們?cè)陉?yáng)光下取暖。__________________________________________ C．用煤氣灶燒水。_________________________________________________ D．反復(fù)彎折的鐵絲發(fā)熱。____________________________________________ 答案：A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。 B．太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 C．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 D．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 6．古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用滾木和礌石作為武器來(lái)阻止敵人的進(jìn)攻，你能用所學(xué)的知識(shí)說(shuō)明其中的科學(xué)道理嗎？這種戰(zhàn)術(shù)適用于哪種情況？怎樣才能使殺傷力更大？為什么？ 答案：滾木和礌石的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，利用其動(dòng)能來(lái)殺傷敵人；這種戰(zhàn)術(shù)適用于據(jù)高防守；提高其高度、增大其質(zhì)量才有更大的殺傷力。動(dòng)能越大，作用效果越強(qiáng)。 7．(1)全自動(dòng)手表不用人工上發(fā)條，分析它是如何獲得能量而不停地走動(dòng)的。 (2)如果讓它長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)它還能走動(dòng)嗎？為什么？ 答案：(1)全自動(dòng)手表靠手臂擺動(dòng)上發(fā)條，產(chǎn)生彈性形變，然后由機(jī)械裝置，控制其彈性形變的恢復(fù)量，即秒針的走動(dòng)。齒輪間的相互咬合，構(gòu)成了時(shí)針和分針及秒針的相對(duì)位置，就可以顯示時(shí)間。也就是說(shuō)發(fā)條通過(guò)上鏈動(dòng)作，聚集能量，然后通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)把能量輸送到指針上顯示時(shí)間。 (2)如果長(zhǎng)時(shí)間靜止，發(fā)條上儲(chǔ)存的能量消耗完畢后，它就會(huì)停止走動(dòng)。