?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，對應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對應(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
動能增加
W合＝ΔEk＝Ek2－Ek1
負(fù)功
動能減少
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
一對滑動摩擦力做功
機(jī)械能減少內(nèi)能增加
Q＝Ff·Δs相對


技巧點(diǎn)撥
1．物體動能的增加與減少要看合外力對物體做正功還是做負(fù)功．
2．勢能的增加與減少要看對應(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推動下，從山坡底部A處由靜止運(yùn)動至高為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1
A．小車克服重力所做的功是mgh
B．合力對小車做的功是
C．推力對小車做的功是Fs－mgh
D．阻力對小車做的功是＋mgh－Fs
答案　ABD
解析　上升過程，重力做功為WG＝mgΔh＝mg(hA－h(huán)B)＝－mgh，故小車克服重力所做的功是mgh，故A正確；對小車從A運(yùn)動到B的過程中運(yùn)用動能定理得W＝mv2，故B正確；由動能定理得W推－mgh＋Wf＝mv2，解得W推＝mv2－Wf＋mgh，由于推力為恒力，故W推＝Fs，阻力對小車做的功是Wf＝mv2＋mgh－Fs，故C錯誤，D正確．
2.(多選)一物塊在高3.0 m、長5.0 m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖2中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2.則(　　)

圖2
A．物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒
B．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
C．物塊下滑時加速度的大小為6.0 m/s2
D．當(dāng)物塊下滑2.0 m時機(jī)械能損失了12 J
答案　AB
解析　由E－s圖象知，物塊動能與重力勢能的和減小，則物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒，故A正確；由E－s圖象知，整個下滑過程中，物塊機(jī)械能的減少量為ΔE＝30 J－10 J＝20 J，重力勢能的減少量ΔEp＝mgh＝30 J，又ΔE＝μmgcos α·s，其中cos α＝＝0.8，h＝3.0 m，g＝10 m/s2，則可得m＝1 kg，μ＝0.5，故B正確；物塊下滑時的加速度大小a＝gsin α－
μgcos α＝2 m/s2，故C錯誤；物塊下滑2.0 m時損失的機(jī)械能為ΔE′＝μmgcos α·s′＝8 J，故D錯誤．
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)一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零；
(2)一對滑動摩擦力做功的代數(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．
2．三步求解相對滑動物體的能量問題
(1)正確分析物體的運(yùn)動過程，做好受力分析．
(2)利用運(yùn)動學(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，求出兩個物體的相對位移．
(3)代入公式Q＝Ff·x相對計算，若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動，則為相對路程s相對．

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，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動到A點(diǎn)恰好靜止．物塊向左運(yùn)動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(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3
A．彈簧的最大彈力為μmg
B．物塊克服摩擦力做的功為2μmgs
C．彈簧的最大彈性勢能為μmgs
D．物塊在A點(diǎn)的初速度為
答案　BC
解析　小物塊處于最左端時，彈簧的壓縮量最大，然后小物塊先向右加速運(yùn)動再減速運(yùn)動，可知彈簧的最大彈力大于滑動摩擦力μmg，選項(xiàng)A錯誤；物塊從開始運(yùn)動至最后回到A點(diǎn)過程，由功的定義可得物塊克服摩擦力做功為2μmgs，選項(xiàng)B正確；自物塊從最左側(cè)運(yùn)動至A點(diǎn)過程，由能量守恒定律可知Ep＝μmgs，選項(xiàng)C正確；設(shè)物塊在A點(diǎn)的初速度為v0，整個過程應(yīng)用動能定理有－2μmgs＝0－mv02，解得v0＝2，選項(xiàng)D錯誤．
考點(diǎn)三　能量守恒定律的理解和應(yīng)用
1．內(nèi)容
能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，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，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，經(jīng)過與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對稱的C點(diǎn)后，小球能運(yùn)動到最低點(diǎn)D點(diǎn)，OB垂直于桿，則下列結(jié)論正確的是(　　)

圖4
A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度g
B．小球從B點(diǎn)運(yùn)動到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)動到C點(diǎn)時，重力對其做功的功率最大
D．小球在D點(diǎn)時彈簧的彈性勢能一定最大
答案　AD
解析　在B點(diǎn)時，小球的加速度為g，在BC間彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球在豎直方向除受重力外還有彈簧彈力沿豎直方向向下的分力，所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正確；由機(jī)械能守恒可知，小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，小球做加速運(yùn)動，即動能增大，所以小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和一定減小，故B錯誤；小球運(yùn)動到C點(diǎn)時，由于彈簧的彈力為零，合力為重力G，所以小球從C點(diǎn)往下還會加速一段，所以小球在C點(diǎn)的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C錯誤；D點(diǎn)為小球運(yùn)動的最低點(diǎn)，即速度為零，彈簧形變量最大，所以小球在D點(diǎn)時彈簧的彈性勢能最大，故D正確．
5．如圖5所示，一物體質(zhì)量m＝2 kg，在傾角θ＝37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0＝3 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端擋板位置B點(diǎn)的距離AB＝4 m．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＝0.2 m，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＝3 m．擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

圖5
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.
答案　(1)0.521　(2)24.4 J
解析　(1)物體從A點(diǎn)到被彈簧彈到D點(diǎn)的過程中，彈簧彈性勢能沒有發(fā)生變化，機(jī)械能的減少量全部用來克服摩擦力做功，即：
mv02＋mgAD·sin θ＝μmgcos θ·(AB＋2BC＋BD)
代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.521.
(2)物體由A到C的過程中，
動能減少量ΔEk＝mv02
重力勢能減少量ΔEp＝mgsin 37°·AC
摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝μmgcos 37°·AC
由能量守恒定律可得彈簧的最大彈性勢能為：
Epm＝ΔEk＋ΔEp－Q≈24.4 J．
綜合練習(xí)

一．選擇題（共10小題）
1．（江蘇一模）某同學(xué)利用圖示裝置完成探究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量mgh小于動能的增加量mv2。你認(rèn)為造成這一結(jié)果的可能原因是（　?。?br />
A．紙帶與振針之間有摩擦阻力
B．重物下落過程中受到空氣阻力
C．釋放重物前紙帶不處于豎直位置
D．先釋放重物，后接通電源打出紙帶
【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動能的增加量要小于重力勢能的減少量，如果減小的重力勢能小于增加的動能，說明測量下降高度或計算速度出現(xiàn)了較大的誤差。
【解答】解：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動能的增加量要小于重力勢能的減少量；本題中重力勢能的減小量小于動能的增加量，可能是測量誤差或者是先釋放重物后接通電源打出紙帶，導(dǎo)致打出第一個點(diǎn)時重物已下落一段距離，故測出的高度小于重物實(shí)際下落的高度，故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，明確實(shí)驗(yàn)中由于誤差存在的原因。
2．（荔灣區(qū)校級期中）如圖所示，為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的（　?。?br />
A．動能變化量與勢能變化量
B．速度變化量與勢能變化量
C．速度變化量與高度變化量
D．速度變化量與重力做功大小
【分析】重物下落過程重力做功，重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為重物的動能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析答題。
【解答】解：重物下落過程重力做功，重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為重物的動能，如果重物重力勢能的減少量等于重物動能的增加量，則重物下落過程機(jī)械能守恒，
為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動能變化量與勢能變化量，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點(diǎn)評】本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提，掌握基礎(chǔ)知識根據(jù)機(jī)械能守恒定律即可解題。
3．（蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，供選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇（　?。?br /> A．質(zhì)量為100g的鉤碼 B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的木球 D．質(zhì)量為10g的塑料球
【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，為了減小阻力的影響，重物選取質(zhì)量大一些，體積小一些的。
【解答】解：為了減小阻力的影響，重物選取質(zhì)量大一些，體積小一些的，故只能用質(zhì)量為100g的鉤碼，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點(diǎn)評】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)器材的選擇，要注意明確實(shí)驗(yàn)誤差來源，選擇質(zhì)量大而體積小的重物可以減小空氣阻力的影響。
4．（浦口區(qū)校級學(xué)業(yè)考試）如圖所示為用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（　?。?br />
A．打點(diǎn)計時器應(yīng)接直流電源
B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)
C．需使用秒表測出重物下落的時間
D．測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度
【分析】正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計時器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚。
【解答】解：（1）A、打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源，故A錯誤；
B、開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，可以提高紙帶的利用率，故B錯誤；
C、我們可以通過打點(diǎn)計時器計算時間，不需要秒表，故C錯誤；
D、測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評】對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動手實(shí)驗(yàn)，深刻體會實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。
5．（蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中給電磁打點(diǎn)計時器提供的電源如下，應(yīng)選擇（　　）
A．4節(jié)干電池
B．3節(jié)蓄電池
C．學(xué)生電源4～6V，交流輸出
D．學(xué)生電源4～6V，直流輸出
【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道電磁打點(diǎn)計時器使用低壓交流電源，明確各種電源的性質(zhì)即可求解。
【解答】解：在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中采用電磁打點(diǎn)計時器測量速度，電磁打點(diǎn)計時器使用4～6V的低壓交流電源，干電池、蓄電池均只能輸出直流電，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點(diǎn)評】本題實(shí)質(zhì)上考查電磁打點(diǎn)計時器的使用，要知道它與電火式電磁打點(diǎn)計時器使用電源電壓的區(qū)別。
6．（上海模擬）關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的下列說法中正確的是（　?。?br /> A．對蓄電池充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．用MP3聽音樂時電池把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D．光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【分析】從影響能量大小的因素來分析能量的變化，找到能量轉(zhuǎn)化的方向．
【解答】解：A、對電池充電時，消耗電能轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能；故A正確；
B、使用MP3時，電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；故B錯誤；
C、太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；故C錯誤；
D、光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為生物能，不是內(nèi)能；故D錯誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】在自然界中，能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)現(xiàn)象很多，但需要通過一些器械裝置或在一定條件下． 能量的轉(zhuǎn)化也是有規(guī)律可循的，例如用電器都是將電能轉(zhuǎn)化成了其它形式的能．在日常的學(xué)習(xí)中我們要注意總結(jié)歸納．
7．（上海模擬）下列說法中正確的是（　　）
A．只有摩擦才能使物體的內(nèi)能增加
B．由于能量守恒，所以某個物體的能量總是不變的
C．某個系統(tǒng)無法依靠自身的作用回到原先的能量狀態(tài)
D．內(nèi)能是一種較高品質(zhì)的能
【分析】熱力學(xué)第一定律：△U＝Q+W。
熱力學(xué)第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。
能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。
【解答】解：A、改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功，故A錯誤；
B、能量守恒是整個宇宙的能量守恒，某個物體的能量可以減小，故B錯誤；
C、根據(jù)能量守恒定律和熱力學(xué)第二定律，某個系統(tǒng)無法依靠自身的作用回到原先的能量狀態(tài)，故C正確；
D、任何可以利用的能量最后都是變化為內(nèi)能而耗散，故內(nèi)能的可利用的品質(zhì)較低，故D錯誤；
故選：C。
【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵要結(jié)合熱力學(xué)第一定律、第二定律和能量守恒定律分析，不難。
8．（連城縣校級期中）能量守恒定律是自然界最基本的規(guī)律之一。下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是（　　）
A．電飯鍋主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．電風(fēng)扇主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．電動機(jī)主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D．太陽能熱水器主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能
【分析】不同能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)選項(xiàng)中描述的物體或現(xiàn)象，分析其消耗了哪種能量，又得到了哪種能量，從而做出判斷。
【解答】解：A、電飯鍋主要是用來發(fā)熱的，因此，電飯鍋工作時，主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；
B、電風(fēng)扇工作時，消耗電能，使電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，得到的是機(jī)械能，故電風(fēng)扇應(yīng)該是由電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯誤；
C、電動機(jī)工作時，消耗電能，使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，得到機(jī)械能，故電動機(jī)主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；
D、太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故D錯誤。
故選：A。
【點(diǎn)評】本題考查能量守恒定律，能量不能憑空消失也不能憑空制造，只能從一種形式的能量轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量，通過分析能量的來源和產(chǎn)生的結(jié)果來分析能量之間的轉(zhuǎn)化。
9．（吳忠期末）如圖所示為現(xiàn)代生活中常用的太陽能熱水器，從能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度理解，太陽能熱水器（　?。?br />
A．創(chuàng)造了熱能 B．消滅了太陽能
C．創(chuàng)造了太陽能 D．把太陽能轉(zhuǎn)化成了熱能
【分析】能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
【解答】解：AC、能量不會憑空產(chǎn)生，故AC錯誤；
B、能量不會憑空消失，故B錯誤；
D、能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，故D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評】本題考查能量守恒定律，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中能量總量保持不變，較簡單。
10．（廣東學(xué)業(yè)考試）下列對能量轉(zhuǎn)化的描述，正確的是（　?。?br /> A．電暖器工作時，電能轉(zhuǎn)化為動能
B．汽油發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．雨滴下落過程中，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
D．水力發(fā)電機(jī)工作時，水的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
【分析】電暖器工作時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；雨滴下落過程中，部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水力發(fā)電機(jī)工作時，水的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解：A、電暖器工作時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故A錯誤；
B、汽油發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故B錯誤；
C、雨滴下落過程中，部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故C錯誤；
D、水力發(fā)電機(jī)工作時，水的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。故D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律。弄清楚各種能量相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例是本題的關(guān)鍵。
二．多選題（共10小題）
11．（讓胡路區(qū)校級月考）關(guān)于“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．重物最好選擇密度較小的木塊
B．重物的質(zhì)量可以不測量
C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶
D．可以利用公式v＝求解瞬時速度
【分析】用自由落體運(yùn)動運(yùn)動需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，可知不需要測量重物的質(zhì)量m，為保證重物做自由落體運(yùn)動，必須保證計時器的兩限位孔在同一豎直線上且重物的質(zhì)量要大體積要小，所受空氣阻力會較小，實(shí)驗(yàn)誤差?。僮鲿r應(yīng)先接通電源后釋放紙帶前，釋放之代簽重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器。
【解答】解：A、重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯誤；
BC、以自由落體運(yùn)動為例來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平測量重物的質(zhì)量，操作時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故BC正確；
D、不能利用公式v＝來求解瞬時速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯誤。
故選：BC。
【點(diǎn)評】掌握實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)原理是解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來選擇器材，安排操作步驟和處理數(shù)據(jù)等等。
12．（雙陽區(qū)校級月考）用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，釋放重物前有以下操作，其中正確的是（　?。?br />
A．將打點(diǎn)計時器的兩個限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上
B．手提紙帶任意位置
C．使重物靠近打點(diǎn)計時器
【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定沒有必要進(jìn)行的步驟和不當(dāng)?shù)牟襟E。
【解答】解：A、將打點(diǎn)計時器的兩個限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上，可以減小紙帶運(yùn)動過程中的摩擦力，故A正確；
B、C、手提紙帶應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計時器，可以提高紙帶使用率，故B錯誤，C正確
故選：AC。
【點(diǎn)評】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)基本方法。
13．（永春縣校級期末）下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是（　?。?br /> A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差
B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差
C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差
D．紙帶下落和打點(diǎn)不同步會造成較大誤差
【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)。
清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源。
【解答】解：A、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，所以重錘的質(zhì)量稱量不準(zhǔn)不會造成較大的誤差，故A錯誤。
B、實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故B正確。
C、根據(jù)B選項(xiàng)分析知道，故C錯誤。
D、開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差。故D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評】要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒。
知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
14．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．下列器材必須要用的是（多選）．
A．
B．
C．
D．
【分析】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理，重錘下落損失的重力勢能等于其增加的動能（在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)）；計算動能時，需計算速度，需要刻度尺，要用到打點(diǎn)計時器．不需要測量重錘的質(zhì)量．
【解答】解：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量可測可不測，所以不必需要天平，讓重錘帶動紙帶下落，不需要小車，
因?yàn)闀r間可以通過打點(diǎn)計時器打出的紙帶上直接讀出，實(shí)驗(yàn)中需測量速度，則需要刻度尺測量點(diǎn)跡間的距離。故C、D正確，A、B錯誤。
故選：CD。
【點(diǎn)評】考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理及所需的儀器．熟悉原理即可知道實(shí)驗(yàn)所需的器材．
15．如圖是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時得到的一條紙帶，有關(guān)尺寸已在圖中注明，取n點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面列舉一些計算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（　?。?br />
A．n點(diǎn)是第n個點(diǎn)，則vn＝gnT
B．n點(diǎn)是第n個點(diǎn)，則vn＝g（n﹣1）T
C．vn＝
D．vn＝
【分析】該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，不能把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，求速度時我們是利用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律即勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度．
【解答】解：A、該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，不能把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，AB選項(xiàng)都是利用了自由落體運(yùn)動規(guī)律求速度的，故AB錯誤；
C、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時速度，由力可知，n﹣1到n+1之間的距離為xn+xn+1或hn+1﹣hn﹣1；
可以求出N點(diǎn)的速度為：vN＝，或vN＝，故AB錯誤，CD正確。
故選：CD。
【點(diǎn)評】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的數(shù)據(jù)分析方法，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論來驗(yàn)證結(jié)論，只能根據(jù)紙帶來求解速度和重力勢能的改變量．
16．（古縣校級期中）電動汽車是近幾年國家提倡的流行汽車，其電池包括鉛酸蓄電池、鎳基電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池等，現(xiàn)有一輛汽車裝有鎳基電池，對于其工作原理，下列說法正確的是（　?。?br /> A．工作時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能
B．充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能
C．工作時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能
D．充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能
【分析】電池的充放電涉及電能、化學(xué)能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和守恒，據(jù)此分析即可。
【解答】解：AC、電池工作時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，同時由于用電元件發(fā)熱，也轉(zhuǎn)化為部分內(nèi)能，故A正確，C錯誤；
BD、充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，同時由于用電元件發(fā)熱，也轉(zhuǎn)化為部分內(nèi)能，故B錯誤，D正確。
故選：AD。
【點(diǎn)評】能量守恒定律是一個重要的規(guī)律，不僅機(jī)械能守恒章節(jié)涉及，它貫穿于整個高中物理，應(yīng)宏觀把握。
17．（株洲一模）2011年11月1日，國家發(fā)展改革委等聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于逐步禁止進(jìn)口和銷售普通照明白熾燈的公告》，決定從2012年10月1日起，按功率大小分階段逐步禁止進(jìn)口和銷售普通照明白熾燈．下列有關(guān)白熾燈使用過程中的說法錯誤的是（　?。?br /> A．利用了奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)原理
B．能量守恒，但能量可利用的品質(zhì)較低
C．能量不守恒
D．能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性
【分析】根據(jù)白熾燈的原理以及能量耗散和能量守恒定律進(jìn)行判斷
【解答】解：A、白熾燈利用了電流的熱效應(yīng)，能量守恒，只是能量可利用的品質(zhì)降低，所以AC錯誤，B正確；
D、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的方向性，機(jī)械能可以自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化，所以D正確；
題目要求選錯誤的，故選：AC。
【點(diǎn)評】本題考查了電流的熱效應(yīng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用以及能量守恒定律，基礎(chǔ)題目．
18．（2011秋?黃浦區(qū)校級期末）下列車輛中，屬于無污染車輛的是（　?。?br /> A．電車和酒精汽車 B．太陽能車和氫氣汽車
C．汽油車和柴油車 D．柴油車和氫氣汽車
【分析】汽油和柴油燃燒后產(chǎn)生大量的廢氣，污染環(huán)境．
【解答】解：汽油和柴油燃燒后產(chǎn)生大量的廢氣，污染環(huán)境。而太陽能汽車、電車沒有尾氣產(chǎn)生，無污染，酒精汽車、氫氣汽車的尾氣沒有污染，故AB正確
故選：AB。
【點(diǎn)評】解決本題要明確各種機(jī)車的動力產(chǎn)生條件，據(jù)此判斷是否會對環(huán)境產(chǎn)生污染．
19．（2011秋?上饒期末）如圖所示，把A、B在帶電體C的旁邊相碰一下分開后分別接觸一個小電動機(jī)的兩個接線柱，如果電動機(jī)非常靈敏，它便會開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)電動機(jī)還沒有停止時，又立刻把A、B在C旁邊相碰一下分開，再和小電動機(jī)兩接線柱接觸．如此下去，小電動機(jī)便能不停的轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（　　）

A．上述過程違背了能量守恒定律
B．上述過程是不可能實(shí)現(xiàn)的
C．上述過程遵守能量守恒定律
D．上述過程外界對系統(tǒng)做了功
【分析】根據(jù)能量守恒定律分析答題．
【解答】解：把A、B在帶電體C的旁邊相碰一下，不斷給電機(jī)補(bǔ)充能量，遵守能量守恒定律，在該過程中，外界對系統(tǒng)做功；
故選：CD。
【點(diǎn)評】分析清楚題意，應(yīng)用能量守恒定律即可正確解題．
20．（2011春?張家港市校級期中）下列設(shè)想中，符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的是（　?。?br /> A．利用永久磁鐵和軟鐵的相互作用，制成一臺機(jī)器，不消耗能量而不停地轉(zhuǎn)動
B．制造一架飛機(jī)，不攜帶燃料，只需利用太陽能飛行
C．做成一只船，利用風(fēng)的能量行駛，不用其他動力
D．利用核動力，駕駛地球離開太陽系
【分析】根據(jù)能量守恒定律分析答題，能量即不會消滅，也不會創(chuàng)生，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中能的總量是保持不變的．
【解答】解：A、利用永久磁鐵和軟鐵的相互作用，制成一臺機(jī)器，不消耗能量而不停地轉(zhuǎn)動，不符合能量守恒定律，故A錯誤；
B、制造一架飛機(jī)，不攜帶燃料，只需利用太陽能飛行，太陽能提供動力，符合能量守恒定律，故B正確；
C、做成一只船，利用風(fēng)的能量行駛，風(fēng)能提供船行駛需要的能量，不用其他動力，符合能量守恒定律，故C正確；
D、利用核動力，核能提供能量，駕駛地球離開太陽系，符合能量守恒定律，故D正確；
故選：BCD。
【點(diǎn)評】本題考查了判斷各情況是否遵守能量守恒定律，知道能量轉(zhuǎn)化的方向、應(yīng)用能量守恒定律即可正確解題．
三．填空題（共10小題）
21．（雅安期末）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.02s），則：

（1）打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度vB＝　0.98　m/s
（2）從起點(diǎn)P到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△EP＝　0.49　J，此過程中物體動能的增加量△Ek＝　0.48　J．（保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）
（3）通過計算可得知△EP?。尽　鱁k（填“＜”、“＞”或“＝”），這是因?yàn)椤∮凶枇ψ龉?，物體的機(jī)械能損失　。
【分析】利用在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據(jù)動能、勢能定義進(jìn)一步求得動能和勢能的變化情況。
動能的增加量：mv2，勢能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動能的增加量小于勢能的減小量。
【解答】解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，故：vB＝m/s＝0.98m/s；
（2）由題意可得物體由P到B的過程中，重物高度下降了：△h＝5.01cm，故重力勢能的減小量：△EP＝mg△h＝1×9.8×0.501J≈0.49 J；
則動能的增加量：△EK＝mvB2＝×1×（0.98）2J≈0.48 J。
（3）由于物體下落過程中存在摩擦阻力，這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢能的減少量略大于動能的增加量。
故答案為：（1）0.98
（2）0.49；0.48；
（3）＞；有阻力做功，物體的機(jī)械能損失
【點(diǎn)評】要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。
22．（東湖區(qū)校級模擬）在“用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物拖著紙帶豎直下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，如圖所示。相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.04s，P為紙帶運(yùn)動的起點(diǎn)，從P點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中物體重力勢能的減少△Ep＝　2.28　J，在此過程中物體動能的增加量△EK＝　2.26　J．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，答案保留三位有效數(shù)字）用V表示各計數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出﹣h的圖線，若圖線的斜率等于某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是　當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭　。

【分析】利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度，從而求出動能。根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值。
要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個物理變量的關(guān)系表達(dá)式。
【解答】解：根據(jù)重力勢能的定義式得出：
從點(diǎn)p到打下計數(shù)點(diǎn)D的過程中，重錘重力勢能減小量△EP＝mgh＝1.0×9.8×0.2325 J＝2.28 J
利用勻變速直線運(yùn)動的推論
vB＝＝＝2.13m/s
EkB＝mvB2＝0.2.26 J
此過程中物體動能的增加量△EK＝EkB﹣0＝0.2.26 J。
利用v2﹣h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機(jī)械能守恒，mgh＝mv2，即v2＝gh
所以以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線。
那么v2﹣h圖線的斜率就等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。
故答案為：2.28，2.26，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。
【點(diǎn)評】對于物理量線性關(guān)系圖象的應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題。
23．（伊州區(qū)校級期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如乙圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量Ep＝　2.28　J，此過程中打點(diǎn)計時器打點(diǎn)B時的速度VB＝　2.13　m/s，物體動能的增加量Ek＝　2.27　J．由此可得到的結(jié)論是：　在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．　．（g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）

【分析】根據(jù)物體下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的瞬時速度，從而得出物體動能的增加量．
【解答】解：物體重力勢能的減小量Ep＝mgh＝1×9.8×0.2325J＝2.28J．
B點(diǎn)的瞬時速度，則物體動能的增加量，
實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．
故答案為：2.28； 2.13； 2.27；在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，難度不大．
24．（包河區(qū)校級四模）用自由落體法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖1所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)，A、B、C為三個計數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計時器通以50Hz的交流電．用刻度尺測得OA＝12.41cm，OB＝18.60cm，OC＝27.21cm，在計數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝9.80m/s2．甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時重物的重力勢能比開始下落時減少了　1.82　J；此時重物的動能比開始下落時增加了　1.71　J．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是　紙帶通過打點(diǎn)計時器受摩擦阻力、空氣阻力　
（2）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶，測量出了各計數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)的距離h，算出了各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖2的圖線．圖線未過原點(diǎn)O的原因是　先釋放重物，再接通計時器電源?。?br /> 【分析】（1）根據(jù)物體下落的高度求出重力勢能的減小量，結(jié)合某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出B點(diǎn)的瞬時速度，從而得出動能的增加量．通過能量守恒的角度確定誤差形成的原因．
（2）根據(jù)圖象中下落的高度為0時，動能不為零，確定圖線不過原點(diǎn)的原因．
【解答】解：（1）當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時重物的重力勢能比開始下落時減少了：
△Ep＝mgh＝1×9.8×0.186J≈1.82J．
B點(diǎn)的瞬時速度等于AC段的平均速度為：

則重物動能的增加量為：
．
重力勢能的減小量大于動能增加量的原因是紙帶通過打點(diǎn)計時器受摩擦阻力、空氣阻力
（2）根據(jù)mgh＝得：
可知﹣h圖線應(yīng)該是一條過原點(diǎn)的直線，現(xiàn)在圖線不過原點(diǎn)，下落高度為零時，動能的增量不為零，可知在操作中先釋放重物，再接通電源．
故答案為：（1）1.82，1.71，紙帶通過打點(diǎn)計時器受摩擦阻力、空氣阻力．
（2）先釋放重物，再接通計時器電源．
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及知道實(shí)驗(yàn)誤差形成的原因，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度以及加速度的大?。?br /> 25．（浙江期中）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤：①　打點(diǎn)計時器接交流電源　，②　重物要靠近打點(diǎn)計時器釋放．??；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先　接通電源開關(guān)　，再　釋放紙帶　；（接通電源開關(guān)，釋放紙帶）
（3）實(shí)驗(yàn)中需要對比是否相等的兩個量是　重物減少的重力勢能　和　增加的動能　，實(shí)驗(yàn)中　不需　測量重物的質(zhì)量（必須，不需）．

【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源．打點(diǎn)計時器應(yīng)使用交流電源，重物釋放時應(yīng)緊靠打點(diǎn)計時器．由于存在空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
【解答】解：（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤：①打點(diǎn)計時器不能使用直流電源，應(yīng)使用交流電源．②重物開始釋放時應(yīng)緊靠打點(diǎn)計時器，否則打不到點(diǎn)或打的點(diǎn)太少．
（2）開始記錄時，應(yīng)先接通電源開關(guān)，然后再釋放紙帶，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．
（3）實(shí)驗(yàn)中需要對比是否相等的兩個量是重物減少的重力勢能和增加的動能，
在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，由mgh＝mv2知gh＝v2，所以不需用天平稱出重物的質(zhì)量．
故答案為：（1）①打點(diǎn)計時器接交流電源；②重物要靠近打點(diǎn)計時器釋放．
（2）接通電源開關(guān)；釋放紙帶
（3）重物減少的重力勢能；增加的動能，不需．
【點(diǎn)評】要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
26．（南崗區(qū)校級期末）能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量　保持不變　。
【分析】能量守恒定律是指能量既不會憑空消失也不憑空產(chǎn)生，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，或同種形式能在不同物體間轉(zhuǎn)移。
【解答】解：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。
故答案為：保持不變
【點(diǎn)評】能量守恒定律的理解把握以下兩點(diǎn)：1．總量守恒；2．能量可以轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。
27．（寶山區(qū)二模）有一種手電筒，當(dāng)其電池的電能耗盡時，搖晃它，即可為電池充電，在這個搖晃過程中　機(jī)械　能轉(zhuǎn)化為電能；如果將這種手電筒搖晃一次，相當(dāng)于將200g的重物舉高20cm，每秒搖兩次，則搖晃手電筒的平均功率為　0.8　W，g＝10m/s2。
【分析】搖晃手機(jī)實(shí)際上就是人對手機(jī)做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成手機(jī)的電能；根據(jù)題意可以求得1s內(nèi)搖晃兩次時對手機(jī)做功的大小，進(jìn)而可以根據(jù)功率的公式計算出平均功率的大小。
【解答】解：搖晃手機(jī)實(shí)際上就是人對手機(jī)做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成手機(jī)的電能；
把手機(jī)搖晃一次做的功的大小為W＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.2m＝0.4J，所以搖晃兩次對手機(jī)做的功的大小為0.8J，平均功率的大小為 。
故答案為：機(jī)械；0.8
【點(diǎn)評】本題考查了功能轉(zhuǎn)化及關(guān)于功、功率的計算，關(guān)鍵要記清相關(guān)的公式，在計算中注意要統(tǒng)一單位，難度不大。
28．（江夏區(qū)校級模擬）汽車的發(fā)動機(jī)常用水作冷卻劑降溫，這是利用了水的比熱容較　大　的性質(zhì)。某汽車水箱中裝了5kg的水，發(fā)動機(jī)運(yùn)行一段時間后，水溫升高了20℃，則在這個過程中，水吸收的熱量是　4.2×105　J．一段時間發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)汽油完全燃燒了3kg，勻速行駛30km，行駛過程中受阻力為2000N，該汽油機(jī)的效率是　39.1%　。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），汽油的熱值為4.6×107J/kg]。
【分析】（1）根據(jù)水的比熱容比其它物質(zhì)的比熱容大的特點(diǎn)進(jìn)行分析。
（2）知道水的質(zhì)量、比熱容、溫度升高值，由吸熱公式Q＝cm△t即可求出。
（3）根據(jù)Q放＝mq求出汽油放出的熱量；然后求出發(fā)動機(jī)所做的有用功，求出汽油機(jī)的效率。
【解答】解：（1）水的比熱容大，升高相同溫度時吸收熱量多，所以，用水作冷卻劑給汽車的發(fā)動機(jī)降溫，這是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)。
（2）水吸收的熱量為：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×20℃＝4.2×105J。
（3）15g汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝m′q＝0.015kg×4.6×107J/kg＝6.9×105J。
若燃燒損失的熱量全部被水吸收，則汽車發(fā)動機(jī)所做的有用功：W有＝Q放﹣Q吸＝6.9×105J﹣4.2×105J＝2.7×105J。
汽油機(jī)的效率為：η＝×100%≈39.1%。
故答案為：大，4.2×105，39.1%。
【點(diǎn)評】此題主要考查的是學(xué)生對熱量、熱值和汽油機(jī)效率的計算，難度不大。
29．（讓胡路區(qū)校級月考）鄂州市所有出租車已使用天然氣來代替燃油。天然氣是一種清潔燃料，它是　不可再生?。ㄟx填“可再生”或“不可再生”）能源。某出租車一段時間內(nèi)消耗了420g天然氣，若這些天然氣完全燃燒，可放出熱量　1.848×107　J，這些熱量可使質(zhì)量為　55　kg的水由20℃升溫到100℃[天然氣的熱值4.4×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]；天然氣燃燒時將　化學(xué)　能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【分析】根據(jù)公式Q＝mq，可以求出天然氣燃燒可放出熱量；根據(jù)Q＝Cm△t，可以求出水的質(zhì)量；天然氣燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解：天然氣是一種清潔燃料，它是不可再生能源；
消耗了420g天然氣，可放出熱量：Q＝mq＝420×10﹣3×4.4×107J＝1.848×107J；
能夠加熱水的質(zhì)量：m水＝＝kg＝55kg
天然氣燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故答案為：不可再生； 1.848×107； 55； 化學(xué)。
【點(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律、物體的內(nèi)能等知識點(diǎn)。題目以基礎(chǔ)為主，難度不大。
30．（定邊縣校級期末）能量守恒定律：能量既不能　憑空消滅　，也不能　憑空產(chǎn)生　，它只能從一種形式　轉(zhuǎn)化　為另一種形式，或者從一個物體　轉(zhuǎn)移　到另一個物體，在　轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移　的過程中其總量不變。
【分析】根據(jù)能量守恒定律的內(nèi)容，逐一完善題干中的空白即可。
【解答】解：由能量守恒定律的內(nèi)容可知：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其它形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量保持不變。
故答案為：憑空消滅；憑空產(chǎn)生；轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
【點(diǎn)評】本題考查能量守恒定律的基本內(nèi)容，熟知能量守恒定律，準(zhǔn)確把握其中的關(guān)鍵詞，是解答此題的基礎(chǔ)。
四．計算題（共5小題）
31．（渭濱區(qū)模擬）長為L，質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊并從中射出。已知從子彈射入到射出木塊移動的距離為s，求子彈穿過木塊所用的時間。

【分析】以子彈與木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，滿足動量守恒定律，分別對子彈和木塊列動能定理表達(dá)式，再對木塊列動量定理表達(dá)式，聯(lián)立可求解。
【解答】設(shè)子彈射穿木塊后子彈的速度為v1，木塊最終速度為v2，子彈和木塊系統(tǒng)動量守恒，以子彈初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣煽傻茫簃v0＝mv1+Mv2，
設(shè)子彈對木塊的作用力為f，則對物塊由動能定理得：，
對子彈由動能定理得：，
對木塊由動量定理：ft＝Mv2，
聯(lián)立解得t＝；
答：子彈穿過木塊所用的時間為。
【點(diǎn)評】子彈穿過木塊的過程，子彈與木塊組成的相同動量守恒，由動量守恒定律與動量定理可以正，確解題，解題時注意研究對象、研究過程的選擇。
32．（宜興市校級月考）太陽能熱水器是利用太陽能來加熱水的設(shè)備，在我國城鄉(xiāng)許多屋頂上都可以看到。若太陽單位時間直射到地面單位面積的能量為E0＝7.5×103J/（m2?s），某熱水器的聚熱面積S＝2.5m2，若每天相當(dāng)于太陽直射的時間為t＝4h，太陽能的20%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。求：
（1）這個熱水器一天內(nèi)最多能使水獲得多少內(nèi)能？
（2）要讓水獲得相同多的內(nèi)能，功率為1500W的熱得快需要工作多少小時？
【分析】（1）由題目已知，太陽能的20%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，可通過計算太陽能從而計算出水的內(nèi)能；
（2）已知水的內(nèi)能，可由能量與功率的關(guān)系進(jìn)行求解。
【解答】解：（1）已知太陽單位時間直射到地面單位面積的能量為E0＝7.5×103J/（m2?s），某熱水器的聚熱面積S＝2.5m2，每天相當(dāng)于太陽直射的時間為t＝4h，可得每天吸收的太陽能為：Q0＝E0×S×t＝7.5×103×2.5×4×3600J＝2.7×108J，
已知太陽能的20%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，故水的內(nèi)能為：Q＝20%Q0＝0.2×2.7×108J＝5.4×107J；
（2）已知水的內(nèi)能為5.4×107J，由能量與功率的關(guān)系式可得：＝10h；
答：（1）這個熱水器一天內(nèi)最多能使水獲得內(nèi)能為5.4×107J；
（2）要讓水獲得相同多的內(nèi)能，功率為1500W的熱得快需要工作10小時。
【點(diǎn)評】本題主要考查了能量的計算，解題關(guān)鍵在于正確使用題中物理量分析出熱量的大小，從而分析出時間的大小。
33．（思明區(qū)校級月考）小陽家的熱水器裝有質(zhì)量為5kg的水，利用熱水器給水加熱，使水的溫度從20℃升高到40C．若熱水器的效率為80%，求：
（1）這些水吸收的熱量？
（2）熱水器提供的熱量？[c水＝4.2×103J（kg?℃）]
【分析】（1）根據(jù)公式Q＝c水m△t可以求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)公式Q＝ηQ′，可以求出熱水器提供的熱量。
【解答】解：（1）質(zhì)量為5kg的水吸收的熱量，Q＝c水m△t＝4.2×103×5×（40﹣20）J＝4.2×105 J。
（2）熱水器提供的熱量：Q′＝＝J＝5.25×105 J
答：（1）這些水吸收的熱量為4.2×105 J。
（2）熱水器提供的熱量為5.25×105 J。
【點(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律、效率等知識點(diǎn)。注意掌握能量守恒定律：能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
34．（朝陽區(qū)校級期末）人的體溫是由“下丘腦”中特殊神經(jīng)細(xì)胞監(jiān)察和控制的，這些神經(jīng)就像一個溫度傳感器，對人體血液的溫度很敏感。當(dāng)流過“下丘腦”的血液的溫度高于正常值時，它促使人體散熱機(jī)制活躍起來，使人出汗。輕量級舉重運(yùn)動員參賽前常在高溫、高濕的環(huán)境中通過大量汗達(dá)到減少體重的目的。如果一位體重M＝60kg的運(yùn)動員在某次訓(xùn)練的排汗量是m＝0.21kg，而且這些汗水都從運(yùn)動員身上蒸發(fā)掉了而沒有流掉，這將導(dǎo)致運(yùn)動員的體溫降低△t多少？已知常溫下水的汽化熱是L＝2.4×106J/kg，人體的主要成分是水，可以認(rèn)為人體的比熱容與水的比熱容相等為c＝4.2×103J/（kg?℃）。
【分析】知道每千克汗水汽化所需吸收的熱量，可求排汗0.3kg吸收的熱量，由題知運(yùn)動員放出的熱量（內(nèi)能的降低值）等于汗液汽化吸收的熱量，而人的比熱容和水的相等，知道人的質(zhì)量，利用Q放＝cm△t求運(yùn)動員降低的溫度。
【解答】解：由公式Q＝cm△t
得△t＝＝＝2℃
答：運(yùn)動員的體溫降低2℃
【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對放熱公式Q放＝cm△t的了解與掌握，解決了運(yùn)動員排汗放熱、內(nèi)能降低、溫度降低的問題
35．（西城區(qū)一模）守恒定律是自然界中某種物理量的值恒定不變的規(guī)律，它為我們解決許多實(shí)際問題提供了依據(jù)。在物理學(xué)中這樣的守恒定律有很多，例如：電荷守恒定律、質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律等等。在實(shí)際生活中經(jīng)?？吹竭@種現(xiàn)象：適當(dāng)調(diào)整開關(guān)，可以看到從水龍頭中流出的水柱越來越細(xì)，如圖2所示，垂直于水柱的橫截面可視為圓。在水柱上取兩個橫截面A、B，經(jīng)過A、B的水流速度大小分別為vI、v2；A、B直徑分別為d1、d2，且d1：d2＝2：1．求：水流的速度大小之比v1：v2。

【分析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，相等的時間通過任一截面的質(zhì)量相等，即水的流量相等，可以推出流速和直徑的平方成反比。
【解答】解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，相等的時間通過任一截面的質(zhì)量相等，即水的流量相等，
也即：v?d2處處相等。
故，這兩個截面處水流的流速之比：v1：v2＝d22：d12＝1：4。
答：水流的速度大小之比為1：4。
【點(diǎn)評】本題考查了質(zhì)量守恒定律。抓住質(zhì)量守恒定律，相等的時間通過任一截面的質(zhì)量相等就可以解決本題。
五．解答題（共10小題）
36．（沭陽縣校級月考）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上固定兩個光電門，光電門連接數(shù)字毫秒計，滑塊上固定寬度為d遮光條。把導(dǎo)軌的右端墊高，測出傾角為θ．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
（1）實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從某處由靜止釋放，滑塊遮光條通過某光電門的時間△t，則滑塊通過光電門的瞬時速度　　。
（2）若通過光電門1和2的速度分別為v1和v2，還需要測量　兩光電門間距L，及氣墊導(dǎo)軌長度s與高度h?。ú⒔o這個物理量賦予字母），滿足表達(dá)式?。健≌f明機(jī)械能守恒。
（3）完成（2）問所述測量，將滑塊從　同一?。ㄟx填“同一”或“不同”）位置釋放，測出滑塊經(jīng)過光電門1、2的速度v1、v2．以L為橫坐標(biāo)，以v﹣v為縱坐標(biāo)，把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，得到一條斜率為　　、截距為　0　的圖線，說明機(jī)械能守恒。

【分析】（1）由于遮光板通過的時間很短，因此可以用平均速度來代替其通過的瞬時速度；
（2）要求遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度，所以還需要測量滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s；
（3）通過比較重力做功（重力勢能的減小量）和動能的增加量之間的大小關(guān)系，可以驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。
【解答】解：（1）用擋光板通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有：v＝；
（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，除知道通過光電門1和2的速度分別為v1和v2，還需要測量兩光電門間距L，及氣墊導(dǎo)軌長度s與高度h，
當(dāng)減小的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為增加的動能，即為：＝，則可說明滿足機(jī)械能守恒；
（3）將滑塊從同一位置釋放，測出滑塊經(jīng)過光電門1、2的速度v1、v2。
以L為橫坐標(biāo)，以v﹣v為縱坐標(biāo)，把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，作出一條過原點(diǎn)的直線圖象，即為v﹣v＝L；
得到一條斜率為k＝，截距為零的圖線，說明機(jī)械能守恒。
故答案為：（1）；（2）兩光電門間距L，及氣墊導(dǎo)軌長度s與高度h；＝；（3），0。
【點(diǎn)評】明確實(shí)驗(yàn)原理，熟練應(yīng)用所學(xué)物理知識進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理是正確解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，掌握求解瞬時速度的方法，及理解機(jī)械能守恒的條件。
37．如圖是利用光電門和光電計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒的裝置，光電門1、2與計時器相連（圖中未畫出光電計時器）．?dāng)嚅_電磁鐵的電源，電磁鐵失去磁性，金屬小球從靜止開始下落，經(jīng)過光電門1、2落入捕球網(wǎng)中．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）按照圖示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)　小球　和兩光電門在同一豎直線上，并適當(dāng)　增大　兩光電門之間的距離（填“增大”或“減小”）．
（2）使用螺旋測微器測量出　小球的直徑d?。ㄓ胐表示），使用米尺側(cè)量出　兩光電門的距離l　（用l表示）．
（3）讓金屬小球從靜止開始下落，小球分別通過上，下兩光電門的時間t1、t2被光電計時器自動記錄下來，則小球通過光電門1時的速度為　?。阎亓铀俣葹間，如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式　﹣＝2gl　成立，則驗(yàn)證了小球在自由下落運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒．

【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，對小球研究，列出機(jī)械能守恒的表達(dá)式，通過實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，并推導(dǎo)出對應(yīng)的公式．
【解答】解：（1）為了讓小球能通過兩光電門，應(yīng)將小球與兩光電門處在同一豎直線上；為了準(zhǔn)確測量，應(yīng)適當(dāng)增大兩光電門之間的距離；
（2）驗(yàn)證小球通過光電門1和光電門2之間機(jī)械能是否守恒，即驗(yàn)證mgl＝mv22﹣mv12，
通過光電門2的速度v2＝，通過光電門1的速度v1＝，
則有：mgl＝mv22﹣mv12，即 ﹣＝2gl．
所以需要測量金屬小球的直徑d，兩個光電門之間的距離l．
故答案為：（1）小球，增大；（2）金屬小球的直徑d，兩個光電門之間的距離l；（3）﹣＝2gl
【點(diǎn)評】本題考查機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；要注意明確無論采用什么樣的方法來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，明確其實(shí)驗(yàn)原理都是解決問題的關(guān)鍵，同時在處理數(shù)據(jù)時，要靈活應(yīng)用所學(xué)運(yùn)動學(xué)的基本規(guī)律．
38．質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1＝1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2＝0.8m，請按要求填寫表（g＝10m/s2）
參考平面
小球在A點(diǎn)重力勢能
小球在B點(diǎn)重力勢能
下落過程小球重力做功
下落過程小球重力勢能變化
桌面




地面




結(jié)論：重力勢能是標(biāo)量，正負(fù)表示　大小?。?br /> 選取不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值　不同　．
對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇　無關(guān)?。?br /> 【分析】重力勢能表達(dá)式為EP＝mgh，重力勢能具有相對性，其正負(fù)表達(dá)能量的大小，而WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)，從而即可求解．
【解答】解：根據(jù)重力勢能表達(dá)式為：EP＝mgh；
以桌面為參考平面，則小球在A點(diǎn)重力勢能EPA＝mghA＝0.5×10×1.2＝6J；
小球在B點(diǎn)重力勢能EPB＝mghB＝0.5×10×0.8＝4J；
下落過程小球重力做功WG＝mghAB＝0.5×10×2＝10J；
下落過程小球重力勢能變化△EP＝WG＝10J；
同理，以地面為參考平面，則小球在A點(diǎn)重力勢能EPA＝mghA＝0.5×10×2＝10J；
小球在B點(diǎn)重力勢能EPB＝mghB＝0.5×10×0＝0J；
下落過程小球重力做功WG＝mghAB＝0.5×10×2＝10J；
下落過程小球重力勢能變化△EP＝WG＝10J；
參考平面
小球在A點(diǎn)重力勢能
小球在B點(diǎn)重力勢能
下落過程小球重力做功
下落過程小球重力勢能變化
桌面
6J
﹣4J
10J
10J
地面
10J
0
10J
10J
重力勢能具有相對性：物體在某一點(diǎn)的重力勢能的多少與零重力勢能參考面的選擇有關(guān)．
重力勢能是標(biāo)量，正負(fù)表示大?。?br /> 故答案為：大小，不同，無關(guān)．
參考平面
小球在A點(diǎn)重力勢能
小球在B點(diǎn)重力勢能
下落過程小球重力做功
下落過程小球重力勢能變化
桌面
6J
﹣4J
10J
10J
地面
10J
0
10J
10J
【點(diǎn)評】關(guān)于重力勢能應(yīng)用：掌握重力勢能的表達(dá)式，重點(diǎn)知道重力勢能的相對性，并能靈活選擇參考面確定重力勢能，本題全是基礎(chǔ)內(nèi)容．
39．某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過程的說法中正確的是　AC?。?br /> A．本實(shí)驗(yàn)不必用停表測出重物下落的時間
B．驗(yàn)證時，必須測量重物的質(zhì)量或重力
C．實(shí)驗(yàn)操作時，注意手提著紙帶使重物靠近計時器，先接通計時器電源，然后松開紙帶
D．如果打點(diǎn)計時器沒有豎直放置，重物下落時，其重力勢能有一部分消耗在紙帶摩擦上，就會造成重力勢能的變化小于動能的變化
（2）該同學(xué)正確操作得到的打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點(diǎn)，依次為1，2，3，4，5，6，7，測量各計數(shù)點(diǎn)到第一個計數(shù)點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時的速度v，各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見表：
計數(shù)點(diǎn)
1
2
3
4
5
6
7
h/m
0.124
0.194
0.279
0.380
0.497
0.630
0.777
v/m?s﹣1

1.94
2.33
2.73
3.13
3.50

v2/（m2?s﹣2）

3.76
5.43
7.45
9.80
12.3

請在如圖所示的坐標(biāo)系中，描點(diǎn)作出v2﹣h圖象；由圖線可知，重物下落的加速度g＝　9.75　m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的重物機(jī)械能守護(hù)的依據(jù)是　圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，斜率g′與g基本相等?。?br /> 【分析】根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理以及誤差進(jìn)行分析，選擇正確的答案，從而即可求解；
利用v2﹣h圖線處理數(shù)據(jù)，根據(jù)mgh＝mv2可知v2﹣h圖線的斜率就等于2g．
【解答】解：（1）A、時間通過打點(diǎn)計時器來計算，故A正確；
B、需要驗(yàn)證mgh＝mv2，即gh＝v2，故可以不測量重物的質(zhì)量或重力，故B錯誤；
C、實(shí)驗(yàn)操作時，注意手提著紙帶使重物靠近計時器，先接通計時器電源，然后松開紙帶，故C正確；
D、如果打點(diǎn)計時器不豎直，重物下落時，其重力勢能有一部分消耗在紙帶摩擦上，一小部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故會造成重力勢能的變化大于動能的變化，故D錯誤；
故選：AC；
（2）利用描點(diǎn)法作出圖象如下所示：

利用v2﹣h圖線處理數(shù)據(jù)，若mgh＝mv2，那么v2﹣h圖線的斜率就等于2g．
所以重鍾下落的加速度：g′＝k＝9.75m/s2
故答案為：（1）AC；（2）9.75，圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，斜率g′與g基本相等．
【點(diǎn)評】對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動手實(shí)驗(yàn)，深刻體會實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)；
利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．
40．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用的交流電的頻率為f，用以上給出的已知量寫出C點(diǎn)速度的表達(dá)式為vC＝　　，打點(diǎn)計時器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時間內(nèi)，重錘的重力勢能的減少量為　mg（s0+s1）　，利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a，則加速度的表達(dá)式為a＝　　；
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是　在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用　，若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐間，用題目中給出的已知量表示重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小F＝　mg﹣m?。?br />
【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．
應(yīng)用牛頓第二定律研究下落過程求出平均阻力的大小F．
【解答】解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動的推論有：
vC＝
根據(jù)重力勢能的定義式得重力勢能減小量為：
△Ep＝mgh＝mg（s0+s1）．
利用勻變速直線運(yùn)動的推論△x＝at2得：
a＝＝
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用．
根據(jù)牛頓第二定律得：
F合＝mg﹣f＝ma
f＝mg﹣ma＝mg﹣m

故答案為：（1）；mg（s0+s1）；
（2）在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用；mg﹣m
【點(diǎn)評】紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度．
對于阻力的求解我們可以從牛頓第二定律角度求解，也可以運(yùn)用動能定理去解決．
41．溫度為10℃的一滴水自高空落下，若落地時其重力勢能的10%轉(zhuǎn)化為它本身的熱力學(xué)能，其溫度升高1℃，求水滴最初下落的高度．[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），取g＝10m/s2]．
【分析】根據(jù)公式Q＝cm△t可求水吸收的熱量，根據(jù)重力勢能的減少量等于重力所做的功求解水滴最初下落的高度；
【解答】解：溫度為10℃的一滴水自高空落下，若落地時其重力勢能的10%轉(zhuǎn)化為它本身的熱力學(xué)能，其溫度升高1℃，
根據(jù)公式Q＝cm△t得
水吸收的熱量Q＝m×1×4.2×103J＝4.2×103m J，
若落地時其重力勢能的10%轉(zhuǎn)化為它本身的熱力學(xué)能，根據(jù)重力勢能的減少量等于重力所做的功得
10%×mgh＝Q
h＝4.2×103m．
答：水滴最初下落的高度是4.2×103m．
【點(diǎn)評】本題考查做功和溫度的計算，關(guān)鍵是有關(guān)公式的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是求水吸收的熱量．
42．一質(zhì)量為50kg的0℃的冰塊，以5.38m/s的速度沿水平表面滑動，由于冰塊與水平表面之間摩擦的結(jié)果，使冰塊滑了一段路程之后停了下來。已知冰的熔化熱為334.5×103J/kg，假定沒有其他熱交換，求冰熔化了多少？

【分析】根據(jù)能量守恒定律，冰塊熔化時吸收的熱量在數(shù)值上等于冰塊動能的變化量。
【解答】解：設(shè)冰的動能為Ek＝mv2，經(jīng)過一段路程滑行后停止，熔化的冰塊的質(zhì)量為△m。
根據(jù)能量守恒定律，冰塊熔化時吸收的熱量在數(shù)值上等于冰塊動能的變化量，則有：
△mλ＝mv2
△m＝ kg≈2.16×10﹣3 kg。
故本題答案為：2.16×10﹣3 kg。
【點(diǎn)評】本題考查了能量守恒定律、熔化熱等知識點(diǎn)。注意掌握能量守恒定律：能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
43．建于浙江江夏的雙向潮汐發(fā)電站是我國第一座潮汐發(fā)電站．若該發(fā)電站水庫面積為1370000m2，水流發(fā)電的效率為22%，漲潮落潮的平均潮差約為5m，每晝夜可發(fā)電約13h．求：
（1）漲潮一次發(fā)出的電能；
（2）水流發(fā)電的平均功率．
【分析】潮汐發(fā)電，就是水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，以及水的重力勢能的求法，根據(jù)p＝可計算平均功率．
【解答】解：每次漲潮時流入水庫的海水質(zhì)量：
M＝ρV＝ρSH＝1.0×103×1.37×106×5＝6.85×109 kg漲潮一次所發(fā)出的電能：
W＝mg ×22%＝6.85×109×10××22%＝3.7675×1010J
水流發(fā)電的平均功率：＝＝3.22×106w
答：（1）漲潮一次發(fā)出的電能為3.7675×1010J；
（2）水流發(fā)電的平均功率為3.22×106w
【點(diǎn)評】本題以潮汐能的開發(fā)利用為背景命題，考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)科分析和解決實(shí)際問題的綜合能力．
44．一輛汽車以60km/h的速度勻速行駛，每行駛10km消耗汽油1.0L，已知每升汽油燃燒后放出的能量為3.2×107J，汽油機(jī)的效率為25%，求：
（1）汽車行駛10km牽引力做的功；
（2）汽車受到的牽引力大小．
【分析】（1）由題意根據(jù)能量守恒可明確有多少汽油放出的能量轉(zhuǎn)化為牽引力所做的功；
（2）由功的公式可求得汽車受到的牽引力大?。?br /> 【解答】解：（1）10Km內(nèi)消耗汽油1L，則汽車燃燒后對汽車所做的功W＝0.25×3.2×107J＝0.8×107J；
（2）由功的公式可得：
W＝FL
解得：F＝＝＝800N；
答：（1）汽車行駛10km牽引力做的功為0.8×107J；
（2）汽車受到的牽引力大小為800N．
【點(diǎn)評】本題考查功的公式及能量的轉(zhuǎn)化和守恒，要注意明確汽車牽引力做功即為汽油燃燒所釋放出來的．
45．從高處流下的瀑布沖擊水輪機(jī)做功，水流的動能有20%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｈ舭l(fā)電機(jī)的功率為200kW，求：
（1）水流的功率；
（2）如果1min內(nèi)流下的水量為3×105kg，現(xiàn)使發(fā)電機(jī)的功率變?yōu)?00kW，則1min內(nèi)流下的水量要增加多少？
【分析】根據(jù)水流的20%轉(zhuǎn)化為電功率，結(jié)合發(fā)電的功率求解水流的功率，根據(jù)機(jī)械能守恒求解1min內(nèi)流下的水的質(zhì)量，從而增加的水的質(zhì)量。
【解答】解：（1）根據(jù)題意得：
20%P水＝P電
解得：P水＝kW＝1000kW
（2）設(shè)水沖擊水輪機(jī)的速度大小為v，根據(jù)能量守恒定律：Pt＝mv2×20%
可以推出發(fā)電機(jī)的功率和水的流量成正比。即，m2＝＝kg＝9×105kg。
則1min內(nèi)流下的水量要增加：△m＝m2﹣m1＝6×105kg。
答：（1）水流的功率為1000kW；
（2）如果1min內(nèi)流下的水量為3×105kg，現(xiàn)使發(fā)電機(jī)的功率變?yōu)?00kW，則1min內(nèi)流下的水量要增加6×105kg。
【點(diǎn)評】不同考查了能量守恒定律。本題是基礎(chǔ)題，考的是基本概念，難度不大。

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