學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精課時訓練1．如圖所示，輕彈簧一端系在墻上O點，自由伸長到B點，今將質量為m的小物體靠著彈簧,將彈簧壓縮到A點,然后釋放，小物體能在水平面上運動到C點靜止,AC間距離為s；若將小物體系在彈簧上，仍壓縮到A點由靜止釋放，則小物體將最后靜止,設小物體通過的總路程為L，則L的大小為(）．A．可能大于sB．只能等于sC．可能小于sD．都有可能2．試說明下列現象中能量是怎樣轉化的．A．在水平公路上行駛的汽車，發動機熄火之后速度越來越小，最后停止．B．火藥爆炸產生燃氣，子彈在燃氣的推動下從槍膛發射出去，射穿一塊鋼塊，速度減小．3．汽車行駛時，要消耗汽油，盡可能詳細地說明汽油燃燒時釋放的化學能通過哪些途徑轉化成了周圍環境的內能．4．三峽水利工程的壩高h0＝185m，正常水位為h＝175m,水庫容積V＝3。93×1010m3,裝機容量(發電機的總功率）P＝1.768×107kW,發電量W＝8.4×1010kW·h.假設發電機效率為η＝80%,試根據這些數據計算出水利樞紐的流量Q5．某高度處每噸水計作M,相對發電機具有勢能E0，落下來經過發電機后,還具有動能E.不計其他能量損失，一晝夜時間記作t0，通過發電機的水流量為Q（Q為每秒鐘水流過的體積），水的密度為ρ。則一晝夜里水對水輪發電機做多少功？如發電機的發電效率為η，則發電機每晝夜的發電量是多少?6．如圖所示，滑塊從A點由靜止開始沿曲面下滑，過O點后滑上右邊曲面B點時的速度恰好等于零，O點附近光滑,滑塊經過O點沒有能量損失．若滑塊從B點以某速度v沿原路往回滑,到達A點時速度也恰好為零，求A、B兩點之間的高度差．7．子彈以200m/s的速度射入固定的木板，穿出時速度為100m/s。若子彈減少的機械能完全轉化為內能，并有50%被子彈吸收,求子彈溫度可升高多少攝氏度?8．“和平號”空間站已成功地墜落在南太平洋海域,墜落過程可簡化為從一個近圓軌道(可近似看做圓軌道）開始，經過與大氣摩擦,空間站的絕大部分經過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海．此過程中，空間站原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學反應的能量）．（1)試導出以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式．（2)算出E′的數值(結果保留兩位有效數字）．墜落開始時空間站的質量M＝1.17×105軌道離地面的高度為h＝146地球半徑R＝6.4×106墜落空間范圍內重力加速度可看做g＝10m/s2；入海殘片的質量m＝1。2×104入海殘片的溫度升高ΔT＝3000K；入海殘片的入海速度為聲速v＝340m空間站材料每1千克升溫1K平均所需能量c＝1.0×103J；每銷毀1千克材料平均所需能量μ＝1。0×107J。答案與解析1.答案:D解析：彈簧釋放的彈性勢能最終通過克服摩擦力做功轉化為熱能．第一種情況：E彈＝Q熱＝Wf＝μmg·s①第二種情況：由于小物體和彈簧連在一起做振動(阻尼振動）,最后停下時由于阻力作用,就有可能不停在B點，即可能停在B點的左側或右側．這樣就可能有少量彈性勢能未釋放，則有:E彈－E彈′＝μmgL（E彈′是小物體靜止后彈簧的彈性勢能）②由①②兩式可知μmgL＝μmgs－E彈′顯然，當小物體停止在B點時,E彈′＝0,L＝s。若小物體不停在B點時，E彈′＞0，L＞s。2.答案：A．機械能轉化為內能．B．化學能轉化為內能(火藥爆炸)，內能轉化為機械能(子彈被發射)，機械能又轉化為內能（子彈穿過鋼板）．解析:關鍵是從運動形式找到能量形式．哪種形式的能量減少，哪種形式的能量增加．在水平公路上行駛的汽車，發動機熄火之后速度越來越小，最后停止，動能減少，內能增加;火藥爆炸是化學能轉化為內能;子彈在燃氣的推動下從槍膛發射出去,燃氣的內能減少,子彈的動能增加，是內能轉化為動能；子彈射穿一塊鋼塊，速度減小,子彈的動能減少，內能增加，是動能轉化為內能．3.解答：化學能變成了氣缸內氣體的內能，一部分內能轉化為汽車的動能,另一部分散失到周圍環境中成為環境的內能，汽車的動能通過摩擦轉化為環境的內能．氣缸內氣體的內能還有一部分通過汽車發電機轉化為蓄電池內的化學能，使用蓄電池時，這部分化學能轉化為電能,又通過車燈轉化為光能，光照到地面空氣，轉化為環境的內能．4.答案：見解析解析:水向下游流動過程，水的重力勢能轉化為電能，發電機效率是指電能與重力勢能的比值．設在時間Δt內，有ΔV的水通過水利樞紐，則：，ΔV＝QΔt減少的勢能為ΔEp＝mgh＝ΔV·ρgh＝QΔtρgh發電機的功率為流量為單位均用國際單位，即P—W，ρ—kg/m3，g—m/s2，h-m,Q—m3/s。5.答案:見解析解析：功是能量轉化的量度,做多少功就有多少能量發生了轉化．因不計其他能量損失，則每噸水經過發電機的過程中損失了E0－E的機械能，根據功能關系，必對發電機做了E0－E的功．一晝夜里所做的總功為W＝eq\f（（E0－E)ρQt0,M)發電量為E電＝eq\f（(E0－E)ηQt0，Μ).6。答案:解析：滑塊從A至B的過程中，重力勢能減少量為mgΔh，這部分能量轉化為內能；物體從B至A的過程中,動能損失一部分轉變為重力勢能mgΔh，另一部分轉化為內能．從A到B的過程中,損失的重力勢能轉化為內能Q1，則Q1＝mgΔh若物體從B到A,由能量轉化守恒定律有且Q1＝Q2，由此解得A、B間的高度差.7。答案：57.5解析:子彈減少的機械能就是子彈動能的減少量，完全轉化為內能,這些內能只有50%被子彈吸收，再利用公式Q吸＝cmΔt計算子彈升高的溫度．子彈機械能的減少，子彈吸收的內能ΔU＝0。5ΔE,又Q吸＝cmΔt,且有Q吸＝ΔU，所以℃＝57。5℃.8。答案：見解析解析：空間站在軌道上運行時具有機械能,這里包含動能和重力勢能，動能中的速度大小就是軌道運行速率．特定的軌道對應特定的速率，可以用萬有引力提供向心力來求解這一速率．對于空間站的機械能，在墜落過程中，有四個去向：殘片用于升溫的內能、殘片的入海動能、用于銷毀所需要的能量、所求的其余能量E′,利用能量守恒和轉化關系找清這些關系，列等量方程求解．（1）根據題給條件，從近圓軌道到地面的空間中重力加速度g＝10m/s2，若以地面為重力勢能零點，墜落過程開始時空間站在近圓軌道的勢能為Ep＝Mgh①以v表示空間站在近圓軌道上的速度,由牛頓定律可得Mg＝Meq\f（v2，r）②其中r為軌道半徑，若以R地表示地球半徑，則r＝R地＋h③由②③式可得空間站在近圓軌道上的動能為Ek＝eq\f（1,2)Mg(R地＋h)④由①④式得，在近圓軌道上空間站的機械能E＝Mg（eq\f(1，2）R地＋eq\f(3,2）h)⑤在墜落過程中,用于銷毀部分所需的能量為Q汽＝（M－m)μ⑥用于殘片升溫所需的能量Q