初中物理复习-能量守恒定律

1专题16能量守恒定律1.能量的转化（1）能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。（2）能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。2.能量守恒定律（1）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（2）能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。（3）“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。3.试论述能量的转化、转移和守恒问题。（1）在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系，如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系；电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。（2）不同形式的能量通过做功可以相互转化，同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移，能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。（3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（4）根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。【例题1】（2019山东泰安）如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是（）专题学啥专题考法2A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒【答案】B【解析】A.弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A错误；B.小物块从c向a运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故B正确；C.小物块从b向a运动的过程中，物块不再受到弹力，由于受到摩擦力的作用，其速度会逐渐减小，所以其动能会减小，故C错误；D.小物块在整个运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，即机械能不守恒，故D错误。【例题2】（2019•桂林）我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把能转化为能。【答案】内；机械。【解析】燃料燃烧时化学能转化为内能，燃料燃烧后通过做功，使火箭升空，将内能转化为机械能。【例题3】（2018海南）能量守恒定律表明的是（）A．动能和势能是守恒的B．内能和机械能是守恒的C．能量的变化等于做功的多少D．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失【答案】D【解析】能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．一、选择题1.（2019深圳）如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分3析正确的是（）A.从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B.经过b点时，小球动能最大C.从b到c的过程中，小球动能增大D.从a到c的过程中，小球机械能守恒【答案】B【解析】A.从a到b的过程中，小球的高度减小，重力势能减小；因为表面光滑，所以没有摩擦力，那么重力势能会全部转化为动能，故A错误；B.因为b点是整个运动过程的最低点，所以这点的重力势能最小，而动能最大，即小球的速度最大，故B正确；C.从b到c的过程中，小球的高度增加，重力势能增大，因此它的动能会逐渐减小，故C错误；D.由于bc段粗糙，所以这段过程中机械能会转化为内能，故D错误。2．（2019湖北宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（）A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源【答案】D【解析】（1）燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能；（2）根据能量守恒可做出判断；（3）从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；（4）水也是一种能源。但在这里的能源并不能说是水提供的。4A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；B.根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；C.由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。3.（2019安徽）如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定。右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（）A.小球的动能不断增加B.弹簧的弹性势能不断减少C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变【答案】D【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：A.小球的动能先增加后减少，A不符合题意；B.弹簧的弹性势能先减少后增大，B不符合题意；C.小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，C不符合题意；D.水平台面光滑，且AO＝OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，D符合题意。4．（2019•广安）下列关于能量的说法中，正确的是（）A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能B．电水壶工作时是将内能转化为电能C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移5D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少【答案】C【解析】A.洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；B.电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；C.用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；D.根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。5.（2019•乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（）A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能【答案】A【解析】A.风力发电是将机械能转化为电能，故A正确；B.拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误；C.当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误；D.汽车在水平路面上匀速行驶的过程中，质量不变，速度和高度也不变，则汽车的动能和重力势能都不变，故D错误。6．（2019广州）如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来（）A．小轮滚动过程中没有力对其做功B．正常运行时，小轮的速度一直不变C．断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立D．正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能6【答案】D【解析】A．小轮在滚动过程需要克服摩擦力做功，故A错误；B．正常运行时，小轮存在重力势能与动能之间的转化，所以其速度是不断变化的，故B错误；C．断电后小轮会停下，说明小轮的机械能转化成其它形式的能，在转化过程总的能量保持不变，所以能量守恒定律一定是成立的，故C错误；D．小轮在往返过程需要克服摩擦力做功，从而使机械能减少，但为了使小轮每次到达的最大高度相同，就要使小轮的机械能保持不变，则需要提供另外一种能量来补偿减少的机械能，而这个另外的能量正是由电源提供的，因此小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能。故应选D。7．（2019•宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（）A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源【答案】D【解析】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；B.根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；C.由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。8．（2019•泸州）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（）A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大B．火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能C．北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大D．北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大【答案】C7【解析】A.发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误；B.火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误；C.北斗导航卫星加速升空的过程中，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能的总量也增大，故C正确；D.北斗导航卫星加速升空过程中，其质量不变，惯性不变，故D错误。9．（2019•武汉）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分【答案】A【解析】A.汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；B.在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；C.在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；D.在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。10．（2019北京）下列说法中正确的是（）A．风力发电机可以将机械能转化为电能B．太阳能电池可以将太阳能转化为电