2.5 能的转化与能量守恒 第2课时（培优考点练）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 本同步练习围绕“能的转化与能量守恒”，通过“题型培优-拓展综合-中考真题-新题追踪”四层设计，实现从概念辨析到综合应用的进阶，适配新授课知识巩固与能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题型培优练|能量守恒定律、能的转化方向性|以选择为主，辨析基础概念（如磁悬浮电灯能量来源），强化科学观念| |拓展综合练|能量转化实验、科学史、机械能计算|结合实验分析（喝水鸟）与计算，培养科学思维与探究实践| |中考真题练|生活情境中的能量转化（无人机、薯片包装袋）|选用近年模拟题，衔接中考，体现态度责任中科技与社会关系| |新题追踪练|创新情境（频闪照片、实验验证）|引入探究性问题，发展创新思维与自主学习能力|

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2.5 能的转化与能量守恒 第2课时 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练 1 ✏题型01 能量守恒定律 1 ✏题型02 能的转移和转化的方向性 3 ✍拓展综合练 4 ✍中考真题练 7 ✍新题追踪练 9 ✍题型培优练 ✏题型01 能量守恒定律 1．下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．洗衣机工作时是将动能转化为电能 B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能 C．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一 2．如图是一种“磁悬浮电灯”，由灯泡和底座两部分组成。灯泡悬浮在空中，内部虽没有电池，也没有导线与其相连，但它却能发光。关于“磁悬浮电灯”的说法中，正确的是（　　） A．“磁悬浮电灯”发光，不需要消耗能量 B．“磁悬浮电灯”是高科技产品，不必遵守能量守恒定律 C．“磁悬浮电灯”不掉下来，是因为它受到的磁力大于重力 D．“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取 3．如图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，关于该“永动机”的说法正确的是（　　） A．转动会使水温升得更高 B．水的内能转化为转轮的机械能 C．记忆合金是一种新型化合物 D．科技发展制造出了永动机 4．下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大 D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功 ✏题型02 能的转移和转化的方向性 5．如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 6．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（　　） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 7．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　） A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④② ✍拓展综合练 8．喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发　　　　 （选填“吸热”或“放热”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会　　　　 （填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了　　　 能，转化为鸟的机械能。 9．能量转化和守恒定律是许多科学家长期探索建立的，是科学史上的重大发现。 材料一：1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合？　　　 。 A.笛卡尔 B.莱布尼兹 C.达朗贝尔 （2）如图甲所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增加。为了研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小科根据焦耳的实验装置，设计了图乙所示装置来进行实验。重物A在下落1m的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中0.4kg的水温度升高了0.2℃则水的内能增加　　　　　 J。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）日常生活中，下列现象属于内能转化为机械能的是　　　 。 A.冬天用热水袋取暖 B.烧水时壶盖被顶起 C.钻木取火 D.电灯发出光和热 10．重为0.03牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B（如图甲），将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米（如图乙）。 （1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 　　　　　　　 焦。 （2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 　　　 。 11．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能是 　　　　 的（填“增大”“不变”或“减小”），小球在B点的机械能 　　　　 在A点的机械能（填“大于”“等于”或“小于”），小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 　　　 曲线。 ✍中考真题练 12．（2025•莲都区二模）搭载AI视觉系统的无人机凭借其灵活、高效、低成本的特点，广泛应用于多个行业。如图为无人机进行货物配送，当AI检测到侧风干扰，能自动调节旋翼转速保持悬停。以下说法正确的是（　　） A．无人机悬停时，电能主要转化为动能和热能 B．AI视觉系统完成一系列动作依靠其发达的神经系统 C．无人机载着货物匀速飞行时，以无人机机身为参照物，货物是运动的 D．若关闭电源，无人机由于惯性继续上升2米，不遵循能量守恒定律 13．（2025•温州一模）为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（　　） A．A B．B C．C D．D 14．（2024•长兴县二模）假日里小肖和爸爸从浙江前往西藏布达拉宫，他发现到达高山上时包里的薯片呈现如图所示的“高反”——薯片包装袋变得鼓鼓囊囊，下列说法中正确的是（　　） A．袋里的气体对外做功，内能减少了 B．袋里的气体从外界吸热，内能增加了 C．从浙江到达布达拉宫后，薯片的重力势能变小了 D．高山上温度低一些，所以整个过程中能量不守恒 15．（2026•浙江模拟）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A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽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）。 （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点时温度升高了 　　 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 　　　　　　 。 ✍新题追踪练 16．（2026春•杭州校级月考）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 17．（2025秋•舟山期末）历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（　　） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 18．（2025秋•慈溪市期末）根据能量转化和守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水内能的增加量与重物的重力做功多少是否相等。 （1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有　　　　　　　　　 。 （2）科学兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：　　　　　　　　 。 （3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。 实验序号 重物质量（kg） 下降高度（m） 升高温度（℃） 1 20 5 0.5 2 20 10 1. 3 20 15 1.5 4 10 10 0.5 5 30 10 1.5 6 40 10 2. 若使容器内相同质量的水温度升高5.0℃，则40kg的重物需下降　　　　 m。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2.5 能的转化与能量守恒 第2课时 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练 1 ✏题型01 能量守恒定律 1 ✏题型02 能的转移和转化的方向性 1 ✍拓展综合练 1 ✍中考真题练 1 ✍新题追踪练 1 ✍题型培优练 ✏题型01 能量守恒定律 1．下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．洗衣机工作时是将动能转化为电能 B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能 C．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一 【答案】D 【解答】解：A、洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误； B、水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误； C、根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误； D、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。 故选：D。 2．如图是一种“磁悬浮电灯”，由灯泡和底座两部分组成。灯泡悬浮在空中，内部虽没有电池，也没有导线与其相连，但它却能发光。关于“磁悬浮电灯”的说法中，正确的是（　　） A．“磁悬浮电灯”发光，不需要消耗能量 B．“磁悬浮电灯”是高科技产品，不必遵守能量守恒定律 C．“磁悬浮电灯”不掉下来，是因为它受到的磁力大于重力 D．“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取 【答案】D 【解答】解：AB、根据能量守恒定律知“磁悬浮电灯”发光，得到了光能，肯定是通过某种方式获取了其他形式的能量，故AB错误； C、灯泡在竖直方向受到两个力的作用：重力和磁力，并且保持静止状态，说明这两个力是一对平衡力，大小相等，故C错误； D、由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，因此，“磁悬浮电灯”发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取，故D正确。 故选：D。 3．如图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，关于该“永动机”的说法正确的是（　　） A．转动会使水温升得更高 B．水的内能转化为转轮的机械能 C．记忆合金是一种新型化合物 D．科技发展制造出了永动机 【答案】B 【解答】解：A、永动机转动时，不断从热水中吸收热量，热水的温度会降低；故A错误； B、轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，其具有热胀冷缩的性质，当其进入热水后受热膨胀而伸展，在水的反作用力作用下而转动，水的内能转化为机械能；故B正确； C、记忆合金是一种混合物，不是新型化合物；故C错误； D、从能量守恒定律可知，科技再发展也不可能制造出永动机；故D错误。 故选：B。 4．下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大 D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功 【答案】A 【解答】解： A、酒精燃烧时消耗了化学能，向外释放内能和光能，是将化学能转化为内能和光能的过程，故A正确； B、能量是不能凭空产生的，该选项说法违背了能量守恒定律，故B错误； C、由吸热公式Q＝cmΔt可知，物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关；但物体吸收热量多，不能说明它的比热容和质量都大，故C错误； D、改变内能的方法是做功和热传递，所以如果物体发生了能量变化，该物体不一定做了功，也可能是发生了热传递，故D错误。 故选：A。 ✏题型02 能的转移和转化的方向性 5．如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机，下列说法不正确的是（　　） A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能 C．能量的转化和转移都是有方向的 D．轮子的转动说明永动机是不可以实现的 【答案】A 【解答】解：A．轮子转动的机械能是由蒸气的内能转化而来的，根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中总量保持不变，故A错误； B．酒精在燃烧的过程中，是将化学能转化为内能，故B正确； C．能量的转化或转移都是有方向的，我们都是在能量转化或转移过程中利用能量，故C正确； D．永动机违反了能量守恒定律，是不可能实现的，故D正确。 故选：A。 6．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（　　） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 【答案】C 【解答】解：A．植物光合作用是利用太阳光转化为化学反应生成有机物，是太阳能转化为化学能，故A错误； B．氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B错误； C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，故C正确； D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。 故选：C。 7．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　） A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④② 【答案】C 【解答】解：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳﹣﹣树林﹣﹣燃煤电厂﹣﹣空调。 故选：C。 ✍拓展综合练 8．喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会　液化　 （填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了　内　 能，转化为鸟的机械能。 【答案】（1）吸热；（2）液化；（3）内。 【解答】解：（1）给头部滴水，水汽化时会吸收热量，使得使头部温度下降，气压降低。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会遇冷液化，使头部气压小于尾部气压； （3）“饮水鸟”之所以能够循环往复，是因为水分蒸发吸收热能，使上面乙醚的内能减少，这时在气压的作用下引起水的流动，从而使它运动起来，因此它获得的机械能是由空气的内能转化而来。 故答案为：（1）吸热；（2）液化；（3）内。 9．能量转化和守恒定律是许多科学家长期探索建立的，是科学史上的重大发现。 材料一：1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合？　C　 。 A.笛卡尔 B.莱布尼兹 C.达朗贝尔 （2）如图甲所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增加。为了研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小科根据焦耳的实验装置，设计了图乙所示装置来进行实验。重物A在下落1m的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中0.4kg的水温度升高了0.2℃则水的内能增加　336　 J。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）日常生活中，下列现象属于内能转化为机械能的是　B　 。 A.冬天用热水袋取暖 B.烧水时壶盖被顶起 C.钻木取火 D.电灯发出光和热 【答案】（1）C；（2）336；（3）B。 【解答】解：（1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C。 （2）水增加的内能为：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.4kg×0.2℃＝336J。 （3）A．冬天用热水袋取暖，这是热水的内能转移给人体，属于热传递，故A不符合题意； B．烧水时壶盖被顶起，是水蒸气对壶盖做功，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．钻木取火时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．电灯发出光和热是将电能转化为光能和内能，故D不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）C；（2）336；（3）B。 10．重为0.03牛的乒乓球，从1米高的A点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点B（如图甲），将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米（如图乙）。 （1）图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，机械能减少 　0.012　 焦。 （2）图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是 　水　 。 【答案】（1）0.012； （2）水。 【解答】解：（1）由题意知，乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中，减少的高度为： Δh＝1m﹣0.6m＝0.4m， 则减少的机械能为： W＝GΔh＝0.03N×0.4m＝0.012J； （2）水和杯子一起向下运动，落地瞬间杯子由于受到阻力停止运动，水由于惯性要继续运动，所以水对杯底要产生一个压力，因为物体间的作用力是相互的，所么用杯底对水一个反作用力，小球在水的作用力的方向生移动距离，所以水对乒乓球做了功。 故答案为：（1）0.012； （2）水。 11．如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能是 　减小　 的（填“增大”“不变”或“减小”），小球在B点的机械能 　等于　 在A点的机械能（填“大于”“等于”或“小于”），小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 　c　 曲线。 【答案】减小；等于；c。 【解答】解：小球由A点运动到O点的过程中，小球的质量不变，高度减小，所以重力势能是减小； 不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能； 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；故a错误； b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误； c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确； 小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。 故答案为：减小；等于；c。 ✍中考真题练 12．（2025•莲都区二模）搭载AI视觉系统的无人机凭借其灵活、高效、低成本的特点，广泛应用于多个行业。如图为无人机进行货物配送，当AI检测到侧风干扰，能自动调节旋翼转速保持悬停。以下说法正确的是（　　） A．无人机悬停时，电能主要转化为动能和热能 B．AI视觉系统完成一系列动作依靠其发达的神经系统 C．无人机载着货物匀速飞行时，以无人机机身为参照物，货物是运动的 D．若关闭电源，无人机由于惯性继续上升2米，不遵循能量守恒定律 【答案】A 【解答】解：A．无人机悬停时，消耗了电能，获得了动能和热能，所以电能主要转化为动能和热能，故A正确； B．AI视觉系统属于非生物，没有神经系统，故B错误； C．无人机载着货物匀速飞行时，以无人机机身为参照物，货物相对于无人机机身的没有发生位置变化，是静止的，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，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它形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能量的总量保持不变，因此若关闭电源，无人机由于惯性继续上升2米，同样遵循能量守恒定律，故D错误。 故选：A。 13．（2025•温州一模）为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（　　） A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解答】解：若摩擦和空气阻力不可忽略，则运动过程中，有一部分机械能转换为内能，当阻力越小，越接近等高线。但不可能高于初始下滑的高度。 故选：A。 14．（2024•长兴县二模）假日里小肖和爸爸从浙江前往西藏布达拉宫，他发现到达高山上时包里的薯片呈现如图所示的“高反”——薯片包装袋变得鼓鼓囊囊，下列说法中正确的是（　　） A．袋里的气体对外做功，内能减少了 B．袋里的气体从外界吸热，内能增加了 C．从浙江到达布达拉宫后，薯片的重力势能变小了 D．高山上温度低一些，所以整个过程中能量不守恒 【答案】A 【解答】解：AB、根据题意可知，薯片包装袋膨胀的过程，其实是里面的气体对袋子做功的过程，将内能转化为机械能，则内能减小，不是从外界吸热，故A正确、B错误； C、从浙江到达布达拉宫后，薯片的质量不变，高度增大，则重力势能增大，故C错误； D、整个过程遵守能量守恒定律，故D错误。 故选：A。 15．（2026•浙江模拟）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A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽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）。 （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 　mgH　 。 （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点时温度升高了 　　 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 　2h﹣H　 。 【答案】（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 【解答】解： （1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：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）为：ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h）， 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， 由Q吸＝cmΔt可知，物体到达B点时温度升高了：Δt； （3）再次滑下的过程，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， 所以达到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为：hC2h﹣H。 故答案为：（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 ✍新题追踪练 16．（2026春•杭州校级月考）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 【答案】D 【解答】解：AB、小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；机械能等于动能和势能的总和，则小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，故AB错误； C、小球运动到相同的高度，质量不变，速度不同，动能不同，重力势能相同，故C错误； D、在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故D正确。 故选：D。 17．（2025秋•舟山期末）历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（　　） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 【答案】C 【解答】解：由于自然界中的一切能量转化和转移都遵循能量守恒定律，所以“永动机”在工作时不会凭空产生能量，相反还会由于摩擦和空气阻力等，有一部分机械能转化为内能，因此它最终会停下来。故永动机违背了能量转化与守恒定律，故C正确，ABD错误。 故选：C。 18．（2025秋•慈溪市期末）根据能量转化和守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水内能的增加量与重物的重力做功多少是否相等。 （1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有　刻度尺、温度计　 。 （2）科学兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：　滑轮存在摩擦　 。 （3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。 实验序号 重物质量（kg） 下降高度（m） 升高温度（℃） 1 20 5 0.5 2 20 10 1. 3 20 15 1.5 4 10 10 0.5 5 30 10 1.5 6 40 10 2. 若使容器内相同质量的水温度升高5.0℃，则40kg的重物需下降　25　 m。 【答案】（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）25。 【解答】解：（1）实验中应需要用刻度尺测量重物下降的高度、用温度计水升高的温度； （2）在实验的过程中，由于滑轮存在摩擦、液体会散热等情况，使得水内能的增加量小于重物做功的大小； （3）20kg的重物高度下降5m，水温升高0.5℃，即1kg的重物高度下降1m，水温升高0.005℃，则有40kg的重物高度下降1m，水温升高0.2℃，要使水温升高5℃，根据比例可知需要下降的高度为25m。 故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）滑轮存在摩擦；（3）25。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $