2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第三章第3节能量守恒定律含解析

3.0 envi 2024-11-19 4 4 190.09KB 9 页 3知币

侵权投诉

评价检测·素养提升

见学用 159 页

课堂检测

1.下列对能量守恒定律的认识不正确的是( )

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

答案：

解析：选项

是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的；选项

是指能量

在不同的物体间发生转移，转移过程中能量是守恒的，这正好是能量守恒定律的两个方面

——转化与转移；选项

中任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守恒定律；选项

中石子的机械能并没有消失，只是转化成了其他形式的能量，

符合题意。

2.（多选）下列关于第一类永动机的说法正确的是( )

A.永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器

B.永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律

C.永动机不能制成的原因是技术问题

D.永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律

答案：

;

解析：永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器，这是人们的美好愿望，

但它违背了能量守恒定律，这也是它不能制成的原因。

3.汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中( )

A.汽车的机械能守恒

B.汽车的动能和势能相互转化

C.汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少

D.汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒

答案：

解析：汽车能匀速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，一部分内

能散发出去，汽车的总能量减少。

4.如图所示，一个半径为

R=0.3 m

的半球形容器，一小铁块由边缘的

点从静止开始沿内

壁下滑，当滑到容器底部

点时，容器内壁所受压力为小铁块自重的

1.25

倍，在它下滑的

过程中热量的 80%被铁块吸收，铁的比热容是

462 J/(kg ⋅℃)

，

取

10 m/s2

。那么铁块温

度升高多少摄氏度？

答案：

4.5 ×10−3∘C

解析：由题意知，在最低点容器内壁所受压力为小铁块自重的

1.25

倍

FN− mg=(1.25 −1)mg=0.25 mg=mv2

m v2=0.25 mgR=0.75 m

根据能量守恒定律可知，内能增加量等于机械能损失量

ΔU =ΔE=mgR − 1

2mv2=3m−0.375 m=2.625m

Q=80%ΔU =0.8 ×2.625 m=2.1 m

Q=cmΔt

解得

Δt ≈ 4.5 ×10−3∘C

素养视角

教材拓展

历史上最著名的永动机—魔轮

历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在 13 世纪提出的“魔轮”。如图甲所示：轮

子中央有一个转动轴，轮子边缘等距地安装着 12 根活动短杆，每根短杆的一端装有一个铁

球。亨内考认为，魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，右边悬臂在重力作

用下会向下落，远离转轮中心，使得下行方向力矩加大（在物理学上，使物体转动的力乘

以力到转轴的距离叫作力矩。力矩是描述力的旋转效果的物理量，力矩越大说明旋转效果

越好）；而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力矩减小，力矩的不平衡驱动魔

轮转动。

甲乙

仔细分析一下就会发现，虽然魔轮右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个

球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆

动几下，便停下来。受此启发，15 世纪的意大利著名的科学家、艺术家达·芬奇也曾设计了

一个相同原理的类似装置，如图乙，但试验却未获得成功。由此，达·芬奇敏锐地认识到永

动机是不可能制成的，他劝告永动机的设计者们：“永恒运动的幻想家们！你们的探索是

何等徒劳无功，还是去做淘金者吧。”

素养演练

1.如图所示是 18 世纪人们发明的不同形式的“永动机”，现在这些“永动机”只能在博物

馆中看到了，警示人们不要再做这方面的工作，试分析“永动机”不能成功的原因。

答案：永动机违背了能量守恒定律。

课时评价作业

见学用《作业本》127 页

基础达标练

1.人类设计了各种各样的永动机，但都以失败告终，说明设计必须遵循以下什么原则( )

A.安全性

B.科学性

C.道德性

D.技术规范性

答案：

解析：永动机违背了能量守恒定律，所以必须遵循科学性原则。

2.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是( )

A.机械能守恒

B.能量正在消失

C.只有动能和重力势能的相互转化

D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒

答案：

解析：自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能转化为内能，但

总能量守恒。

3.（多选）一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，下列关于物

体和斜面组成的系统的说法中正确的是( )

A.机械能守恒

B.总能量守恒

C.机械能和内能增加

D.机械能减少，内能增加

答案：

;

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第三章第3节能量守恒定律含解析.docx

共9页,预览3页

还剩页未读，继续阅读

2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第三章第3节能量守恒定律含解析

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: