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第二節(jié)　能量守恒定律及其應(yīng)用
［分值：50分］
1~5題每題4分，共20分
考點一　能量守恒定律
1.(多選)下列說法中正確的是 (　　)
A.能量守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化
B.只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律
C.能量守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器
D.任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量保持不變
2.(多選)下列對能量守恒定律的認識正確的是 (　　)
A.某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加
B.某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加
C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——第一類永動機是不可能制成的
D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了
3.(多選)行駛中的汽車剎車后會滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象所包含的相同物理過程是 (　　)
A.物體克服阻力做功
B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
考點二　第一類永動機不可能制成
4.“第一類永動機”是不可能制成的，這是因為 (　　)
A.它不符合機械能守恒定律
B.它違背了能量守恒定律
C.它違背了熱力學(xué)第一定律
D.暫時找不到合理的設(shè)計方案和理想材料
5.下列說法正確的是 (　　)
A.隨著科技的發(fā)展，第一類永動機是可能制成的
B.太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了
C.“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的
D.有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，違背了能量守恒定律
6、7題每題6分，8題8分，共20分
6.(多選)如圖所示，在水平面上放置著一個密閉絕熱的容器，容器內(nèi)部有一個具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著理想氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計，置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處于自然長度時彈性勢能為零)，現(xiàn)在繩突然斷開，則下列說法正確的是 (　　)
A.由于能量守恒，活塞將不停地振動起來
B.容器內(nèi)氣體的溫度將趨于一個定值
C.活塞最終會停留在比原來高的位置上
D.活塞最終會停下來，Ep全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
7.(2023·深圳市高二期中)如圖所示，容器A、B各有一個可以自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓強恒定。A、B的底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱。起初，A中水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸流向B中，最后達到平衡。在這個過程中，下列說法正確的是 (　　)
A.大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能減小
B.水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減小
C.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變
D.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加
8.(8分)鉛彈以200 m/s的速度射入木塊后停在木塊中，木塊沒有移動。若增加的內(nèi)能有80%使鉛彈的溫度升高，則鉛彈的溫度升高了多少？鉛的比熱容c為1.3×102 J/(kg·℃)。(提示：Q=cmΔt)
9.(10分)某地強風(fēng)風(fēng)速為14 m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3 kg/m3，若某風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)扇葉片長10 m，當風(fēng)通過風(fēng)扇橫截面時，其動能的20%將轉(zhuǎn)化為電能，則該風(fēng)力發(fā)電機的功率是多大？
答案精析
1.BCD　［各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，并不是只適用于物體內(nèi)能的變化，且有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律，A錯誤，B、C、D正確。］
2.ABC　［A選項是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的；B選項是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移。第一類永動機是不可能制成的，它違背了能量守恒定律，A、B、C正確；D選項中石子的機械能在變化，比如受空氣阻力作用，機械能減少，但機械能并沒有消失，而是轉(zhuǎn)化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，D錯誤。］
3.AD　［這四個現(xiàn)象中物體運動過程中都受到阻力作用，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A正確。四個物體的運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是機械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D正確。］
4.B?。鄣谝活愑绖訖C不可能制成的原因是違背了能量守恒定律，故B正確，A、C、D錯誤。］
5.C?。鄣谝活愑绖訖C違背了能量守恒定律，永遠無法制成，故A錯誤；太陽照射到宇宙空間的能量沒有消失，故B錯誤；馬兒奔跑時同樣需要消耗能量，故“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的，故C正確；不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動的“全自動”手表是靠手臂的擺動提供能量的，它不違背能量守恒定律，故D錯誤。］
6.BC　［由于開始彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧中儲存了一定的彈性勢能，在繩子斷開后活塞由于受到的彈力大于活塞的重力，故活塞向上運動，到達最高點后再向下運動，如此反復(fù)；在此過程中彈簧的部分彈性勢能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，活塞與彈簧的機械能不斷減小，最終活塞將靜止，當活塞最后靜止時彈簧的彈力等于活塞的重力，即彈簧仍處于壓縮狀態(tài)。彈簧的彈性勢能部分轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，最終氣體溫度趨于定值；在活塞運動過程中對活塞做功的有重力、彈簧的彈力和氣體的阻力。當彈簧最后靜止時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，但彈簧的形變量減小，故彈簧儲存的彈性勢能減?。挥捎诨钊母叨仍龃螅驶钊枇κ冀K做負功，產(chǎn)生內(nèi)能，故減少的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。故A、D錯誤，B、C正確。］
7.D　［平衡前，A容器中的活塞向下移動，設(shè)A中活塞橫截面積為S1，移動距離為l1，大氣壓力推動A中活塞向下移動時對水做的功WA=p0S1l1，平衡前，B容器中的活塞向上移動，設(shè)B中活塞橫截面積為S2，移動距離為l2，水通過活塞對外界做功，WB=-p0S2l2，由于水的總體積不變，則有S1l1=S2l2，即A容器中大氣壓力對水做的功與B容器中水克服大氣壓力做的功相等。在整個過程中，大氣壓力對水做的功是上述兩個功(正功WA、負功WB)的代數(shù)和，即WA+WB=p0S1l1-p0S2l2=0，選項A、B錯誤。大氣壓力對水不做功，同時整個裝置與外界絕熱，沒有熱交換，但是水從容器A流向容器B的過程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力勢能減小，根據(jù)能量守恒定律，減少的水的勢能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的內(nèi)能增加，選項C錯誤，D正確。］
8.123 ℃
解析　由題意可知鉛彈的動能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可得：Ek=mv2=U
又知增加的內(nèi)能的80%使鉛彈溫度升高，可得：
0.8U=Q=cmΔt
可得：Δt==≈123 ℃
即鉛彈溫度升高了123 ℃。
9.1.12×105 W
解析　依題意，可得t時間內(nèi)通過風(fēng)扇橫截面的風(fēng)的質(zhì)量為m=ρSvt，風(fēng)的動能為Ek=mv2
設(shè)發(fā)電機的功率為P，由能量守恒定律得t時間內(nèi)發(fā)電機發(fā)電量
W=Pt=Ek×20%=(ρSvt)v2×20%
由題中數(shù)據(jù)可知
S=πr2=100π m2，v=14 m/s，ρ=1.3 kg/m3
代入求得P≈1.12×105 W。第二節(jié)　能量守恒定律及其應(yīng)用
［學(xué)習(xí)目標］　1.理解能量守恒定律，會應(yīng)用能量守恒定律解決實際問題(重難點)。2.知道什么是第一類永動機及其不可能制成的原因。
一、能量守恒定律
1.能量守恒定律
(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式　　　　為其他形式，或者從一個物體　　　　到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其　　　　　　　　。
(2)兩種表述
①某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等。
②某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。
2.熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律的比較
(1)能量守恒定律是各種形式的能相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程，總能量保持不變，它包括各個領(lǐng)域，范圍廣泛。
(2)熱力學(xué)第一定律實際上就是內(nèi)能與其他形式的能量發(fā)生　　　　時的能量守恒定律。
例1　(多選)(2023·廣州市高二期中)內(nèi)燃機的做功過程是氣缸內(nèi)高溫高壓氣體的膨脹過程，如圖。對這一過程氣缸內(nèi)的氣體，下列敘述正確的是 (　　)
A.氣體對外做功，部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
B.氣體的分子勢能減少
C.氣體從外界吸收熱量
D.氣體的溫度下降
例2　某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個橫截面積為S=3.2 dm2的保溫圓筒，筒內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.4 kg的水，讓太陽光垂直照射t=3 min，水升高的溫度Δt=2.2 ℃，已知水的比熱容c=4.2×103 J/(kg· ℃)，地球半徑為R=6 400 km，試估算出太陽向地球表面輻射能量的功率。(提示：Q=cmΔt)
二、第一類永動機不可能制成
1.不需要任何動力或燃料卻能不斷　　　　　　　　，這種機器被稱為第一類永動機。
2.第一類永動機違反了　　　　　　　　，所以是不可能制成的。
如圖為一種所謂“全自動”的機械手表，既不需要上發(fā)條，也不用任何電源，卻能不停地走下去。這是不是一種永動機？如果不是，維持表針走動的能量是從哪兒來的？
例3　(多選)下列關(guān)于第一類永動機的說法正確的是 (　　)
A.第一類永動機是不消耗任何能量卻可源源不斷地對外做功的機器
B.第一類永動機不能制成的原因是違背了熱力學(xué)第一定律
C.第一類永動機不能制成的原因是技術(shù)問題
D.第一類永動機不能制成的原因是違背了能量守恒定律
答案精析
一、
1.（1）轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)移　總量不變
2.（2）轉(zhuǎn)化
例1　AD?。蹥怏w膨脹過程體積變大，則氣體對外做功，部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確；氣體分子間作用力很小，分子勢能很小，認為不變，故B錯誤；氣體體積變大，對外做功，又由于此時氣體的溫度要大于環(huán)境和缸套的溫度，氣體對外做功的同時會放出熱量，氣體的內(nèi)能會減小，氣體的溫度會降低，故C錯誤，D正確。］
例2　8.3×1016 W
解析　太陽輻射到水中的能量Q=cmΔt=4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J，則太陽在3 min內(nèi)向地球表面輻射的能量Q總=·πR2=×3.14×(6 400×103)2 J≈1.49×1019 J，則輻射功率P== W≈8.3×1016 W。
二、
1.對外做功
2.能量守恒定律
討論與交流
這不是永動機。手表戴在手腕上，通過手臂的運動，機械手表獲得能量，供手表指針走動。若將此手表長時間放置不動，它就會停下來。
例3　AD?。鄣谝活愑绖訖C是不消耗任何能量卻源源不斷地對外做功的機器，這是人們的美好愿望，但它違背了能量守恒定律，這也是它不能制成的原因。故A、D正確，B、C錯誤。］(共34張PPT)
DISANZHANG
第三章
第二節(jié)　能量守恒定律及
其應(yīng)用
1.理解能量守恒定律，會應(yīng)用能量守恒定律解決實際問題(重難點)。
2.知道什么是第一類永動機及其不可能制成的原因。
學(xué)習(xí)目標
一、能量守恒定律
二、第一類永動機不可能制成
課時對點練
內(nèi)容索引
能量守恒定律
一
1.能量守恒定律
(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式______為其他形式，或者從一個物體 到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其 。
(2)兩種表述
①某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等。
②某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。
轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)移
總量不變
2.熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律的比較
(1)能量守恒定律是各種形式的能相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程，總能量保持不變，它包括各個領(lǐng)域，范圍廣泛。
(2)熱力學(xué)第一定律實際上就是內(nèi)能與其他形式的能量發(fā)生 時的能量守恒定律。
轉(zhuǎn)化
　(多選)(2023·廣州市高二期中)內(nèi)燃機的做功過程是氣缸內(nèi)高溫高壓氣體的膨脹過程，如圖。對這一過程氣缸內(nèi)的氣體，下列
敘述正確的是
A.氣體對外做功，部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
B.氣體的分子勢能減少
C.氣體從外界吸收熱量
D.氣體的溫度下降
例1
√
√
氣體膨脹過程體積變大，則氣體對外做功，部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確；
氣體分子間作用力很小，分子勢能很小，認為不變，故B錯誤；
氣體體積變大，對外做功，又由于此時氣體的溫度要大于環(huán)境和缸套的溫度，氣體對外做功的同時會放出熱量，氣體的內(nèi)能會減小，氣體的溫度會降低，故C錯誤，D正確。
　某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個橫截面積為S=3.2 dm2的保溫圓筒，筒內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.4 kg的水，讓太陽光垂直照射t=3 min，水升高的溫度Δt=2.2 ℃，已知水的比熱容c=4.2×103 J/
(kg· ℃)，地球半徑為R=6 400 km，試估算出太陽向地球表面輻射能量的功率。(提示：Q=cmΔt)
例2
答案　8.3×1016 W
太陽輻射到水中的能量Q=cmΔt=4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J，則太陽在3 min內(nèi)向地球表面輻射的能量Q總=×3.14×
(6 400×103)2 J≈1.49×1019 J，則輻射功率P= W≈8.3×
1016 W。
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第一類永動機不可能制成
二
1.不需要任何動力或燃料卻能不斷 ，這種機器被稱為第一類永動機。
2.第一類永動機違反了 ，所以是不可能制成的。
對外做功
能量守恒定律
如圖為一種所謂“全自動”的機械手表，既不需要上發(fā)條，也不用任何電源，卻能不停地走下去。這是不是一種永動機？如果不是，維持表針走動的能量是從哪兒來的？
討論與交流
答案　這不是永動機。手表戴在手腕上，通過手臂的運動，機械手表獲得能量，供手表指針走動。若將此手表長時間放置不動，它就會停下來。
　(多選)下列關(guān)于第一類永動機的說法正確的是
A.第一類永動機是不消耗任何能量卻可源源不斷地對外做功的機器
B.第一類永動機不能制成的原因是違背了熱力學(xué)第一定律
C.第一類永動機不能制成的原因是技術(shù)問題
D.第一類永動機不能制成的原因是違背了能量守恒定律
例3
√
√
第一類永動機是不消耗任何能量卻源源不斷地對外做功的機器，這是人們的美好愿望，但它違背了能量守恒定律，這也是它不能制成的原因。故A、D正確，B、C錯誤。
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課時對點練
三
考點一　能量守恒定律
1.(多選)下列說法中正確的是
A.能量守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化
B.只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律
C.能量守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器
D.任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形
式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量保持不變
1
2
3
4
5
6
7
8
9
基礎(chǔ)對點練
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，并不是只適用于物體內(nèi)能的變化，且有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律，A錯誤，B、C、D正確。
2.(多選)下列對能量守恒定律的認識正確的是
A.某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加
B.某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加
C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器——第一類永動機是不
可能制成的
D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A選項是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的；
B選項是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移。第一類永動機是不可能制成的，它違背了能量守恒定律，A、B、C正確；
D選項中石子的機械能在變化，比如受空氣阻力作用，機械能減少，但機械能并沒有消失，而是轉(zhuǎn)化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，D錯誤。
3.(多選)行駛中的汽車剎車后會滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象所包含的相同物理過程是
A.物體克服阻力做功
B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
這四個現(xiàn)象中物體運動過程中都受到阻力作用，汽車主要受摩擦阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A正確。
四個物體的運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是機械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D正確。
考點二　第一類永動機不可能制成
4.“第一類永動機”是不可能制成的，這是因為
A.它不符合機械能守恒定律
B.它違背了能量守恒定律
C.它違背了熱力學(xué)第一定律
D.暫時找不到合理的設(shè)計方案和理想材料
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
第一類永動機不可能制成的原因是違背了能量守恒定律，故B正確，A、C、D錯誤。
5.下列說法正確的是
A.隨著科技的發(fā)展，第一類永動機是可能制成的
B.太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空
間的能量都消失了
C.“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可
能的
D.有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一
直走動，違背了能量守恒定律
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
1
2
3
4
5
6
7
8
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第一類永動機違背了能量守恒定律，永遠無法制成，故A錯誤；
太陽照射到宇宙空間的能量沒有消失，故B錯誤；
馬兒奔跑時同樣需要消耗能量，故“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的，故C正確；
不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動的“全自動”手表是靠手臂的擺動提供能量的，它不違背能量守恒定律，故D錯誤。
6.(多選)如圖所示，在水平面上放置著一個密閉絕熱的容器，容器內(nèi)部有一個具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著理想氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計，置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處于自然長度時彈性勢能為零)，現(xiàn)在繩突然斷開，則下列說法正確的是
A.由于能量守恒，活塞將不停地振動起來
B.容器內(nèi)氣體的溫度將趨于一個定值
C.活塞最終會停留在比原來高的位置上
D.活塞最終會停下來，Ep全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
能力綜合練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
由于開始彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧中儲存了一定的彈性勢能，在繩子斷開后活塞由于受到的彈力大于活塞的重力，故活塞向上運動，到達最高點后再向下運動，如此反復(fù)；在此過程中彈簧的部分彈性勢能轉(zhuǎn)化為氣
體的內(nèi)能，活塞與彈簧的機械能不斷減小，最終活塞將靜止，當活塞最后靜止時彈簧的彈力等于活塞的重力，即彈簧仍處于壓縮狀態(tài)。彈簧的彈性勢能部分轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，最終氣體溫度趨于定值；
1
2
3
4
5
6
7
8
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在活塞運動過程中對活塞做功的有重力、彈簧的彈力和氣體的阻力。當彈簧最后靜止時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，但彈簧的形變量減小，故彈簧儲存的彈性勢能減?。挥捎诨钊母叨仍龃?，故活塞阻力始終做負功，產(chǎn)生內(nèi)能，故減少的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。故A、D錯誤，B、C正確。
7.(2023·深圳市高二期中)如圖所示，容器A、B各有一個可以自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓強恒定。A、B的底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱。起初，A中水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸流向B中，最后達到平衡。在這個過程中，下列說法正確的是
A.大氣壓力對水做功，水的內(nèi)能減小
B.水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減小
C.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變
D.大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加
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平衡前，A容器中的活塞向下移動，設(shè)A中活塞
橫截面積為S1，移動距離為l1，大氣壓力推動A
中活塞向下移動時對水做的功WA=p0S1l1，平衡
前，B容器中的活塞向上移動，設(shè)B中活塞橫截
面積為S2，移動距離為l2，水通過活塞對外界做功，WB=-p0S2l2，由于水的總體積不變，則有S1l1=S2l2，即A容器中大氣壓力對水做的功與B容器中水克服大氣壓力做的功相等。在整個過程中，大氣壓力對水做的功是上述兩個功(正功WA、負功WB)的代數(shù)和，即WA+WB=p0S1l1-p0S2l2=0，選項A、B錯誤。
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大氣壓力對水不做功，同時整個裝置與外界絕熱，沒有熱交換，但是水從容器A流向容器B的過程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力勢能減小，根據(jù)能量守恒定律，減少的水的勢能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的內(nèi)能增加，選項C錯誤，D正確。
8.鉛彈以200 m/s的速度射入木塊后停在木塊中，木塊沒有移動。若增加的內(nèi)能有80%使鉛彈的溫度升高，則鉛彈的溫度升高了多少？鉛的比熱容c為1.3×102 J/(kg·℃)。(提示：Q=cmΔt)
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答案　123 ℃
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由題意可知鉛彈的動能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可得：Ek=mv2=U
又知增加的內(nèi)能的80%使鉛彈溫度升高，可得：
0.8U=Q=cmΔt
可得：Δt=≈123 ℃
即鉛彈溫度升高了123 ℃。
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9.某地強風(fēng)風(fēng)速為14 m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3 kg/m3，若某風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)扇葉片長10 m，當風(fēng)通過風(fēng)扇橫截面時，其動能的20%將轉(zhuǎn)化為電能，則該風(fēng)力發(fā)電機的功率是多大？
尖子生選練
答案　1.12×105 W
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依題意，可得t時間內(nèi)通過風(fēng)扇橫截面的風(fēng)的質(zhì)量為m=ρSvt，風(fēng)的動能為Ek=mv2
設(shè)發(fā)電機的功率為P，由能量守恒定律得t時間內(nèi)發(fā)電機發(fā)電量
W=Pt=Ek×20%=(ρSvt)v2×20%
由題中數(shù)據(jù)可知
S=πr2=100π m2，v=14 m/s，ρ=1.3 kg/m3
代入求得P≈1.12×105 W。
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