20xx粵教版高中物理必修2第四章第六節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒-在線瀏覽
2025-02-11 13:30本頁面
【正文】 能關(guān)系列方程求解． 【例 2】 如圖 4－ 6－ 3 所示，質(zhì)量為 m的物體，從半徑為 R的豎直半圓形軌道的邊緣由靜止開始下滑，滑至最低點時速度為 v，則物體沿軌道下滑的過程中，產(chǎn)生的熱能是多少？若摩擦力大小不變，則摩擦力是多大？ 思路點撥：物體下滑時受重力、軌道對它的彈力和摩擦力，我們分析一下這幾個力做功情況以及發(fā)生了哪些能量的變化，再對應(yīng)功和能 的關(guān)系列方程即可． 解析 ： 物體由邊緣到最低點的過程中，重力勢能減少 mgR，動能增加 12mv2，產(chǎn)生熱量 Q，由系統(tǒng)總能量守恒得 ΔE 增 ＝ ΔE 減 即 12mv2＋ Q＝ mgR 解得 Q＝ mgR－ 12mv2 因為功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以克服摩擦力做的功數(shù)值上等于產(chǎn)生的熱能，即 fs＝ Q 其中 s＝ 14主要表現(xiàn)在以下兩個方面。 （ 2）內(nèi)能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能自發(fā)地從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移。 與溫度有關(guān)的現(xiàn)象叫 熱現(xiàn)象。 第二類永動機(jī) （ 1）定義：能自動從低溫?zé)嵩次諢崃肯蚋邷責(zé)嵩瘁尫牛邷責(zé)嵩磳⒌玫降哪芰客ㄟ^另一臺做功裝置對外做功，這樣，不需要任何其他動力機(jī)械，不消耗任何其他能源，整個循環(huán)可永遠(yuǎn)進(jìn)行下去。 （ 2）第二類永動機(jī)違背能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性（即方向性），所以第二類永動機(jī)不可能制成。 答案 ： AC 觸類旁通 4. 對于“第二類永動機(jī)“下列說法正確的是（ ） A．違背了能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，違反了熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 B．違背了能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，不違反熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 C．不違背能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，違反了熱現(xiàn)象的宏觀過程 都具有方向性 D．不違背能的轉(zhuǎn)化與守恒定律，不違反熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 解析： 第二類永動機(jī)不違背能的轉(zhuǎn)化與守恒定律但是違背能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性（即方向性） 答案 ： C 隨堂練習(xí) 一、單項選擇題 1．汽車在一段斜坡向下行駛，通過剎車使速度減小，在剎車過程中 ( ) A．重力勢能增加 B．動能增加 C．重力做負(fù)功 D．機(jī)械能不守恒 解析：剎車時，汽車沿斜坡下滑，車速減小，有重力和阻力做功，重力做正功，因此，重力勢能減小，動能減小，機(jī)械能減小，故選項 D 對． 答案： D 2．一物 體獲得一定速度后，沿著粗糙斜面上滑，在上滑過程中，下列敘述正確的是( ) A．物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為熱能 B．物體的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機(jī)械能不變 C．物體的機(jī)械能減小 D．物體的能量逐漸消失 解析：物體在上滑過程中，物體的重力和阻力做負(fù)功，重力勢能增大，動能減小，機(jī)械能減小，但總能量不變，故選項 C 對． 答案： C 3．一個系統(tǒng)的機(jī)械能增大，究其原因，下列推測正確的是 ( ) A．可能是重力對系統(tǒng)做了正功 B．可能是合外力對系統(tǒng)做了正功 C．可能是系統(tǒng)克服合外力做了功 D．可能是系統(tǒng)克服摩擦 力做了功 解析：由功能關(guān)系 W外 ＝ ΔE，知選項 B 對． 答案： B 4．自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是 ( D ) A．機(jī)械能守恒 B．能量正在消失 C．只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化 D．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒 解析：由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知選項 D 對． 答案： D 二．雙項選擇題 5. 關(guān)于功和能的說法正確的是 ( ) A．功就是能，能就是功 B．對物體做了多少功，物體就具有多少能 C．能量變化的多少是用功來量度的 D．功和能是兩個不同的概念，功是過程量，能是狀態(tài)量 解析：功是能量 轉(zhuǎn)化的量度，選項 B 錯， C 對；能和功雖然單位相同，但物理意義不同，功是過程量，能是狀態(tài)量，故選項 A錯， D 對． 答案： CD 6．下列過程中，可能發(fā)生的是 ( ) A．低溫物體把熱量自發(fā)地傳到高溫物體上 B．某工作設(shè)備從高溫?zé)嵩次?20 kJ 的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而沒有其他任何影響 C．利用其他手段，可以使低溫物體的溫度更低 D．物體的動能可全部轉(zhuǎn)化為
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