第12章 机械能和内能复习-【拔尖特训】2024-2025学年九年级上册物理(苏科版)

49 第十二章复习 ▶ “答案与解析”见P27 第十二章　机械能和内能 50 考点一 机械能转化与变化的分析与判断 典例1 (2022·杭州)如图所示为蹦极运动的 简化示意图,弹性绳的一端系在运动员的脚上, 另一端固定在跳台的O 点.运动员由静止开始 自由下落,A 点处弹性绳正好处于原长;B 点处 运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大 小相等;C 是蹦极运动员到达的最低点.(整个过 程中忽略空气阻力,弹性绳的自重不计) (典例1图) (1) 从O 点到A 点的过程中,运动员的机械能 (增大/不变/减小/先增大后减小). (2) 从A 点到C 点的过程中,弹性绳的弹性势 能 ;运动员的动能 . (增大/不变/减小/先增大后减小) 跟踪训练 1. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动.如 图所示,弹性轻绳的上端固定在O 点,拉长 后将下端固定在体验者的身上,并与固定在 地面上的扣环相连.打开扣环,人从A 点由 静止被释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B 点上升到最高位置C 点,在B 点时速度最 大.对此过程,下列描述中正确的是 ( ) (第1题) A. 人从A 点到C 点的过程中,重力势能增 加,动能一直减少 B. 人从A 点到B 点的过程中,动能增加,重 力势能减少 C. 人在B 点时动能最大 D. 弹性轻绳的弹性势能在B 点时最大 考点二 力学综合题的分析与判断 典例2 (2022·镇江)如图甲所示,物体M 静 止在电梯轿厢底部,其上表面通过轻质弹簧与电 梯顶部相连,M 对电梯轿厢底部的压力用F 表 示,忽略M 和电梯的形变.0~t1 时间段内,电 梯静止,弹簧处于伸长状态,t1 时刻后电梯由静 止开始沿竖直方向运动.0~t4 时间段内,F 随 时间t变化的图线如图乙所示,则 ( ) (典例2图) A. t1~t2时间段内,电梯可能向上运动 B. t2~t3时间段内,M 的机械能保持不变 C. t3~t4时间段内,电梯一定做加速运动 D. t1~t4时间段内,弹簧对M 的拉力不变 本题涉及力的相互作用、弹力、力与运动的关系、 机械能等知识,分析C选项时要全面考虑其可能性. 跟踪训练 2. (新情境)(2023·宿迁)如图甲所示,重为G 的正方体滑块P 套在水平放置的方管Q 上, 在水平向右的风力作用下,滑块P 向右做匀 速直线运动.将方管Q 按图乙所示竖直放置 后,滑块P 竖直向下运动.假设滑块P 受到 风力的大小和方向始终保持不变,其受到方 管Q 的摩擦力大小等于它们之间压力大小 的9 10 ,方管足够长且忽略空气阻力.关于图乙 中的滑块P,下列说法中正确的是 ( ) (第2题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级上 51 A. 滑块P 受到的摩擦力等于重力 B. 滑块P 先加速,然后匀速 C. 滑块P 先加速,后减速,最后静止 D. 滑块P 的动能一直增大 考点三 热学概念的辨析 典例3 ★(2022·连云港)关于温度、热量和内 能,下列说法中正确的是 ( ) A. 0℃的冰块的内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 汽油机在做功冲程中,汽缸内燃气的内能 增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 跟踪训练 3. (2023·郴州)下列关于物体的温度和内能的 说法,正确的是 ( ) A. 温度越高的物体,内能越大 B. 摩擦生热是通过做功的方式改变物体的 内能的 C. 物体运动的速度越快,内能越大 D. -20℃的冰块没有内能 考点四 热学阅读题的分析与求解 典例4 (2022·徐州)阅读短文,回答问题. 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时,就 会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间 内散失热量的多少来表示.英国物理学家牛顿 提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度 差成正比.后人研究发现,在温度差不太大的情 况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律, 称为牛顿冷却定律.如果散热快慢用q表示,那 么牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环),其 中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、 周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如 果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同, 由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相 同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据 降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系, 从而可以进行比热容的测量. (1) 物体向周围环境散热,内能减少,这种改变 内能的方式叫作 . (2) 下列概念中,和散热快慢q物理意义最接近 的是 (多选,填字母). A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率 (3) 一个物体的温度为30℃,周围环境温度保 持20℃不变,此时物体的散热快慢为q.当物体 的温度降低到29℃时,散热快慢为 . (4) 如图甲所示,两个同样的保温杯分别装满 30℃的水和盐水,周围环境温度保持20℃不 变.保温杯敞口放置,水和盐水的温度随时间变 化的图像如图乙所示.水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3, 则盐水的比热容为 J/(kg·℃). (典例4图) 跟踪训练 4. 阅读短文,回答问题. 制 动 液 汽车制动液俗称刹车油.汽车刹车时, 驾驶员踩踏板通过刹车管线内的制动液把 压力传递到刹车块,刹车块和车轮上的鼓轮 摩擦,制止车轮转动.制动时,因摩擦产生的 热量会使制动液的温度升高.如果温度过 高,达到沸点,制动液就会产生大量气体,造 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十二章　机械能和内能 52 成制动失灵.制动液的沸点在受潮吸水后会 下降,因此国家规定制动液的沸点不得低于 140℃. 要测量制动液的沸点,可以取适量制动 液和一个质量为m1 的铜块放入加热容器, 加热至沸腾后,把铜块取出并立即放入一个 装有水的保温杯中,保温杯中水的质量为 m2、温度为t1,等铜块和水的温度相同后,再 测出水温t2.若从取出铜块到测出水温过程 中散失的热量为Q,铜的比热容为c1,水的比 热容为c2,就可以计算得到制动液的沸点. 如表所示为某种制动液的含水量和对应 的沸点. 含水量/% 0 1 2 3 4 5 6 沸点/℃ 210 180 158 142 132 124 120 (1) 刹车时制动液的温度会升高,这是通过 的方式增加了制动液的内能. (2) 制动液沸点的表达式为t= . (3) 利用表格中给出的数据,在下图坐标系 中作出该制动液沸点与含水量的关系图像. (第4题) (4) 当含水量减小到 时,这种制动 液就必须更换. 考点五 力、热综合题的分析与判断 典例5 (2023·镇江)如图所示,甲和乙叠放在 光滑水平桌面上,甲、乙之间的接触面粗糙,此时 两者均处于静止状态,乙和桌面足够长.快速敲 击乙,乙立即水平向右做直线运动,则敲击后 ( ) (典例5图) A. 乙所受的重力和支持力是一对平衡力 B. 乙所受的摩擦力方向水平向右 C. 甲的动能变化量等于乙的动能变化量 D. 甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动 跟踪训练 5. 如图所示,小物块沿摩擦力不能忽略的斜面 由A 点加速下滑至B 点,然后沿粗糙水平面 由B 点减速滑行至C 点,从C 点水平抛出后 到达斜面底端的D 点(没有与斜面和地面相 碰),AB 段和CD 段的竖直高度相同,忽略运 动时的空气阻力.小物块在水平面BC 上滑 行时受到 个力的作用;如果小物块 由A 点下滑到B 点的过程中动能增加量为 ΔE1,由C 点下落到D 点的过程中动能增加 量为ΔE2,那么ΔE1 ΔE2,理由是 . (第5题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 (第1题) 1. 如图所示,长度相同的三根轻 杆构成一个正三角形支架,在 A 处固定质量为2m 的小球, B 处固定质量为m 的小球,支 架悬挂在O 点,可绕过O 点并 与支架所在平面垂直的固定轴转动.开始时 OB 与地面垂直,放手后支架开始运动,在不 计任何阻力的情况下,下列说法中,正确的是 ( ) A. A 处小球和B 处小球组成的系统机械能 不守恒 B. 运动过程中A 处小球受到的力为平衡力 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级上 53 C. B 处小球向左摆动所能达到的最大高度 大于A 处小球开始运动时的高度 D. B 处小球向左摆动所能达到的最大高度 等于A 处小球开始运动时的高度 2. 甲物体的分子动能总和为E甲1,分子势能总 和为E甲2;乙物体的分子动能总和为E乙1,分 子势能总和为E乙2.各能量大小如图所示, 甲、乙两物体相比 ( ) (第2题) A. 两物体分子数相同 B. 两物体所处物态相同 C. 甲物体的内能较大 D. 乙物体的温度较高 答案讲解 3. (2023·苏州振华中学期中)如图甲 所示,将一根弹簧和一个质量为 0.5kg的金属球(球上有小孔)套在 铁架台的金属杆AB 上面,金属杆AB 光滑, 现将小球提到B 端后松手,小球的高度随时 间变化情况如图乙所示,在0~t1过程中,小 球的动能 (增大/不变/减小/先增大 后减小),此过程中小球重力势能的变化量 (大于/等于/小于)动能变化量. (第3题) 4. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的 水平面相连接的装置.将质量为m 的物体从 左侧圆弧槽的A 点由静止释放,最高到达右 侧圆弧槽的B 点处;然后再次滑下,最高到 达左侧圆弧槽的C 点处.其中A、B 两点距 离水平面的高度分别为 H、h(忽略空气 阻力). (第4题) (1) 物体从A 点滑到水平面时,重力所做的 功为 . (2) 物体从A 点滑到B 点的过程中,损失的 机械能转化为物体内能的效率为η,则物体 到达B 点时温度升高 .(物体比热 容用c表示) (3) C 点距离水平面的高度为 . 5. 如图甲所示,标准大气压下,普通煤炉把壶内 20℃、5kg的水烧开需完全燃烧一定质量的 煤,此过程中,烧水效率为28%.为提高煤炉 效率,创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所 示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水 的过程中,还可额外把炉壁间的10kg水从 20℃加热至40℃.已知q煤 取3×107J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃),以上过程中,求: (第5题) (1) 普通煤炉完全燃烧煤的质量. (2) 双加热煤炉的烧水效率. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十二章　机械能和内能 (3) 做饭总共用时t总=8 min×3+ 10 min+3 min×2=40 min= 2 400 s,一共消耗的热量Q总=Pt总= 4 500 W×2 400 s=1.08×107 J,一个 储气罐中气体燃料完全燃烧放出的热 量Q0=m0q=120×10-3 kg×5.4× 107 J/kg=6.48×106 J,需要储气罐 的数量n= Q总 Q0= 1.08×107 J 6.48×106 J ≈1.7, 所以小刚至少要带2个净含量为 120 g的储气罐. 第十二章复习 ［知识体系构建］ 做功 运动 运动速度 被举高 质 量 弹性形变 机械能 分子势能 减少 增加 cm(t-t0) cm(t0- t) 两 一 两 质量 mq Vq ［高频考点突破］ 典例1 (1) 不变 (2) 增大 先增 大后减小 [解析](1) 从O 点到A 点,运动员自由下落,其重力势能转化 为动能,由于不计空气阻力,所以运动 员的机械能不变.(2) 在从A 点至C 点的过程中,运动员的动能和重力势 能转化为弹性绳的弹性势能,即运动 员的机械能转化为弹性绳的弹性势 能.A 点到B 点的过程中,重力大于 弹性绳对运动员的拉力,所以运动员 速度越来越大,动能越来越大;B 点处 运动员受到的重力与弹性绳对运动员 的拉力大小相等,所以B 点到C 点过 程中,弹性绳对运动员的拉力大于运 动员的重力,因此B 点到C 点的过程 中,运动员速度越来越小,动能越来越 小;到达C 点时,运动员动能变为0, 弹性绳的弹性势能增大到最大值.综 上可知,从A 点到C 点的过程中,弹 性绳的弹性势能增大,而运动员的动 能先增大后减小. [跟踪训练] 1. C 典例2 D [解析]如图甲所示,物体 M 对电梯轿厢底部的压力F 与电梯 轿厢底部对物体M 的支持力F'是一 对相互作用力,F'=F.由图乙和题意 可知,在t1~t4 时间段内,M 对电梯 轿厢底部始终有压力的作用,故M 与 电梯轿厢底部始终接触,又忽略M 和 电梯的形变,因此弹簧的长度始终不 变,弹簧对M 的拉力始终不变,D对; 据力与运动的关系、图乙和题意可知, 在0~t1时间段内,物体M 在竖直方 向上受到的向上的支持力F'(大小为 F2)、拉力F拉 和向下的重力G 三力 平衡,G=F2+F拉;在t1~t2 时间段 内,支持力减小为F1,F拉 与G 不变, G>F1+F拉,电梯向下做加速运动, A错;在t2~t3 时间段内,支持力为 F2,F拉 与G 不变,G=F2+F拉,M 在竖直方向上向下做匀速直线运动, M 的动能不变,重力势能改变,机械 能改变,B错;在t3~t4 时间段内,支 持力增大为F3,F拉 与G 不变,G< F3+F拉,电梯在竖直方向上可能向 上做加速运动,也可能向下做减速运 动,C错. [跟踪训练] 2. D [解析]由题图甲可知,滑块P 向右做匀速直线运动时,风对滑块P 的推力F风 等于滑块P 受到方管Q 对它的摩擦力f甲摩,滑块P 受到方管 Q 对它的摩擦力大小等于它们之间压 力大小的9 10 ,它们之间压力大小等于 滑块P 的重力大小,则F风= f甲摩= 9 10G. 由于风力大小和方向保持不变, 则题图乙中它们之间压力大小等于风 力大小,故此时滑块P 受到的摩擦力 f乙摩= 9 10F风= 81 100G ,在竖直方向上, 滑块P 受到的竖直向下的重力G 大 于竖直向上的摩擦力f乙摩,故滑块P 一直做加速运动,动能一直增大,D 正确. 典例3 D [解析]一切物体都具有 内能,温度为0℃的冰块也有内能,A 错误;热量是一个过程量,不能说含有 或具有热量,B错误;汽油机在做功冲 程中把内能转化为机械能,使燃气的 内能减小,温度降低,C错误;存在温 度差的两个物体接触并发生热传递 时,热量总是从高温物体传到低温物 体,D正确. 对温度、内能、热量的 区别和联系的认识 温度是一个状态量,不能“传 递”和“转移”;内能是能量的一种 形式,跟温度关系密切,也是一个 状态量;热量反映了热传递过程中 内能转移的多少,是内能转移的量 度,是一个过程量,要用“吸收”或 “放出”来表示,而不能说“具有”或 “含有”. [跟踪训练] 3. B 典例4 (1) 热传递 (2) AC (3) 9 10q (4) 3.5×103 [解析](1) 物 体向周围环境散热,物体的内能转移 到周围环境中温度较低的物体上,内 能减小,这种改变内能的方式为热传 递.(2) q是表示散热快慢的物理量, 速度是表示物体运动快慢的物理量, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 72 功率是表示做功快慢的物理量,这三 者的 物 理 意 义 最 接 近.故 选 AC. (3) 当物体的温度为30℃,周围环境 温度为20℃时,根据牛顿冷却定律 q=k(t物-t环)可得物体的散热系数 k= qt物-t环 = q 30℃-20℃= q 10℃ , 当物体的温度降低到29℃时,散热快 慢q'=k(t物'-t环 )= q10℃ × (29℃-20℃)=910q. (4) 水从30℃ 降到25℃时,放出 的 热 量 Q放 = c水m水(t0水 -t水 )=c水ρ水V水 × (30℃ - 25 ℃) = 4.2 × 103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3× V水×5℃,盐水从30℃降到25℃放 出的热量 Q放'=c盐水m盐水 (t0盐水 - t盐水 )=c盐水ρ盐水V盐水 × (30℃- 25℃)=c盐水 ×1.1×103kg/m3× V盐水×5℃;由题图乙可知,水和盐水 的降温时间分别为24min和22min, V水=V盐水,故它们放出的热量之比 Q放 Q放'= 24 22 ,可 求 得 盐 水 的 比 热 容 c盐水=3.5×103J/(kg·℃). [跟踪训练] 4. (1) 热传递 (2) c2m2(t2-t1)+Q c1m1 + t2 (3) 如图所示 (4) 3.2%(3.1% 和3.3%之间均可) (第4题) [解析](1) 刹车制动时,刹车块和车 轮上的鼓轮摩擦,摩擦生热,这是通过 做功的方式改变了物体的内能.将热 量传给制动液后,制动液的温度升高, 内能增大,这是通过热传递的方式改 变了物体的内能.(2) 由题得,水吸收 的热量Q吸=c2m2(t2-t1),铜块放 出的热量Q放=c1m1(t-t2),Q放= Q吸 +Q,c2m2(t2-t1)+Q=c1m1 (t-t2),铜块的初温即制动液的沸点 t= c2m2(t2-t1)+Q c1m1 +t2. (3) 根据 表中数据在坐标系中描出相应的坐标 点,用平滑的曲线连接即得沸点与含 水量的关系图像.(4) 观察图像可知, 含水量大约为3.2%(3.1%和3.3% 之间)时,制动液的沸点达到140℃, 这种制动液就必须更换. 典例5 D [解析]由题图可知,乙受 到竖直向下的重力、甲对乙的压力以 及竖直向上的支持力,在竖直方向上 乙受力平衡,则乙所受的重力小于支 持力,其所受的重力和支持力不是一 对平衡力,A错误;敲击后乙向右运 动,而甲由于惯性相对于乙向左运动, 因而乙相对于甲向右运动,则乙所受 甲的摩擦力方向水平向左,因桌面光 滑,则乙不受桌面对其的摩擦力,B错 误;敲击后乙带动甲向右运动,但由于 甲、乙间存在摩擦力,部分机械能转化 为内能,则甲的动能变化量不一定等 于乙的动能变化量,C错误;甲由于受 到乙向右的摩擦力而先做加速运动, 因为桌面光滑,乙和桌面足够长,则最 终甲和乙相对静止,一起做匀速直线 运动,故甲沿水平面向右做先加速后 匀速的运动,D正确. [跟踪训练] 5. 3 小于 AB 段小物块克服摩擦 做功,部分重力势能转化为内能,而 CD 段小物块的重力势能全部转化为 动能 [解析]由题意知,水平面BC 是粗糙的,小物块在水平面BC 上滑 行时受到水平向左的摩擦力、竖直向 下的重力、竖直向上的支持力,共3个 力的作用.小物块由A 点下滑到B 点 的过程中,不计空气阻力,小物块的部 分重力势能转化为动能,同时由于受 到摩擦力,小物块克服摩擦做功,部分 重力势能转化为内能,所以该过程中 物块重力势能减小量等于动能增加量 ΔE1与转化成的内能之和;由C 下落 到D 的过程中,不计空气阻力,小物 块的重力势能全部转化为动能,所以 该过程中重力势能减小量等于动能增 加量ΔE2,因为AB 段和CD 段的竖 直高度相同,所以两过程中小物块重 力势能减小量相同,则ΔE1小于ΔE2. ［综合素能提升］ 1. C [解析]在不计任何阻力的情况 下,整个过程中系统机械能守恒,故A 错误;放手后支架绕O 点运动,A 处 小球速度发生了变化,所以A 处小球 受到的力为非平衡力,故B错误;因 为B 处小球的质量小于A 处小球的 质量,故B 处小球上升高度为h时增 加的重力势能小于A 处小球减小的 重力势能,故当B 和A 处小球等高 时,仍具有一定的速度,即B 处小球 继续升高,其能达到的最大高度一定 高于A 处小球开始时的高度,故C正 确、D错误. 2. C 3. 增大 大于 [解析]由图乙可知, 小球最终会静止在40cm高的弹簧 上,小球在这一位置受平衡力,即小球 的重力和弹簧对小球的弹力相等,说 明小球在0~t1过程中,受力不平衡, 向下做加速运动,小球质量不变,小球 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 82 的动能增大.由图乙可知,小球每次弹 起的最大高度减小,说明小球运动时 受到阻力的作用,在0~t1 过程中小 球的重力势能转化为弹簧的弹性势 能、小球的动能和内能,故在0~t1 过 程中小球重力势能的变化量大于动能 的变化量. 4. (1) mgH (2) g(H-h)η c (3) 2h-H [解析](1) 质量为m 的 物体的重力G=mg,物体从A 点滑到 水平面时,重力做的功 W=GH= mgH.(2) A、B 两点距离水平面的高 度分别为H、h,物体从A 点滑到B 点的过程中,损失的机械能(重力势能 的减少量)ΔE=GΔh=mg(H-h), 损失的机械能转化为物体内能的效率 为η,则物体增加的内能(吸收的热 量)Q吸=ΔEη=mg(H-h)η,物体到 达 B 点 时 温 度 升 高 Δt= Q吸 cm = mg(H-h)η cm = g(H-h)η c . (3) 再次 滑下的过程中,水平面的粗糙程度不 变,长度也不变,即物体克服摩擦力做 的功不变,即损失的机械能不变,所以 到达C点时物体的机械能(此时只有 重力势能)EC=EB-ΔE=mgh- mg(H-h)=mg(2h-H),由W= Gh可得C点距离水平面的高度hC= WC G = EC G = mg(2h-H) mg =2h-H. 5. [解析](1) 标准大气压下,水的沸 点t=100℃,Q吸=c水m水(t-t0)= 4.2×103 J/(kg·℃)×5kg× (100℃-20℃)=1.68×106 J, Q放= Q吸 η =1.68×10 6J 28% =6×10 6J, m煤= Q放 q煤 = 6×106J 3×107J/kg =0.2kg. (2) Q吸'=c水m水'(t'-t0)=4.2× 103J/(kg·℃)×10kg×(40℃- 20℃)=8.4×105J,Q吸总 =Q吸 + Q吸'=1.68×106J+8.4×105J= 2.52×106J,η'= Q吸总 Q放 ×100%= 2.52×106J 6×106J ×100%=42%. 第十三章　电路初探 一、 初识家用电器和电路 1. 化学 负 2. 电 光 3. 断路 短路 通路 4. 开关 导线 如图所示 (第4题) 5. 电源 开关 6. C [解析]读图可知,图甲中电池 上部标志“+”表示这一面是纽扣电池 的正极,则图乙中上部是其负极,故A 错误;该电池可以把化学能转化为电 能,用电器可以把电能转化为其他形 式的能,故B错误;从电源类型上看, 该电池为直流电源,故C正确;纽扣 电池的正、负极不能用导线直接连接 起来,这样会损坏电源,故D错误. 7. B [解析]为了保护电路,在连接 电路的过程中,开关应断开,故A正 确,不符合题意;连接电路时,从正极 或从负极出发都可以,故B不必要, 符合题意;为保证各连接点接触良好, 要拧紧各接线柱的螺帽,故C正确, 不符合题意;电路连接完毕后,要仔细 检查电路连接是否正确,不允许发生 短路,因为这样可能会烧坏电路元件, 故D正确,不符合题意. 8. D [解析]由图可知,D的接法是 将小灯泡的底端和侧边分别接在了电 池的两极上,是正确的接法;A、B、C 的接法是错误的. 9. C [解析]一个完整的电路应由电 源、用电器、开关和导线组成.A选项 中缺少用电器,B选项中会造成电源 短路,D选项中缺少电源. 判断电路图正确与否的要领 ① 看基本元件是否齐全,各元 件能否都起作用;② 看元件符号画 得是否正确,电路图画得是否规 范;③ 看 有 无 导 致 电 源 短 路 的 隐患. 10. 如图所示 (第10题) [解析]依次连接电源、开关、电铃、灯 泡,组成电路. 11. (1) 断开 如图所示 (2) 断路 通路 控制电路的通断 (3) 提供 或 (第11题) 12. 绿灯 红灯 [解析]当汽车启动 时,金属滑块由于惯性保持静止状态, 使绿灯接入电路,绿灯通电并发光;当 汽车紧急制动时,金属滑块由于惯性 保持运动状态,使红灯接入电路,红灯 通电并发光. 13. B [解析]由图可知,如果闭合 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 92