初中物理学科《机械能和内能》专项练习.docx
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初中物理学科《机械能和内能》专项练习
初中物理机械能和内能专项练习
一、填空
1.打桩机的重锤从空中下落的过程,是能转化为能的过程。
若不计空
气阻力,则在下落中的任一位置,重锤的将保持不变。
2.分析下列各物体具有什么形式的机械能:
①在平直公路上行驶的汽车具有能;②被卷紧的钟表发条具有能;③正在爬坡的汽车具有能;④正在下降中的滚摆具有能和能。
3.一辆拖车在平直的公路上匀速运动,在拖车的货架上放有体积相等的四块金属,如图12.A.1所示,A为铜块,B、C为铁块,D为铝块。
金属块相对于货架静止。
则此时动能最大的是块,比较B、C的动能,大,比较B、C的重力势能大,比较B、C的机械能大。
4.下表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1.2×107
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.4×108
从表中可以看出酒精的热值是3.0×107J/kg,表示的物理意义是____________.那么燃烧20g的酒精可放出热量______J.放出相同的热量,完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是______.
5.在生活、生产实际中,燃烧各种燃料时,很难做到使其_________,因而实际放出的热量总______按热值计算所得的数值.节约燃料的途径,一是让燃料______,二是要______.
6.如图是某科技馆的一台“水动机”.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,进入热水后因叶片伸展“划水”而转动,离开热水后叶片形状迅速复原.则“水动机”在转动过程中水的_______能转化为转轮的机械能.
7.夏天的夜晚,小华和小敏准备到室外纳凉。
小华建议划船到湖中,小敏建议到郊外的林荫小道。
你赞成__________的观点,理由是___________。
8.古诗文中有许多描述自然现象的优美诗句.如“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,从物理学的角度看,飞流直下的瀑布水具有巨大的·
9.一个物体具有___________,我们就说这个物体具有了能,飞行的子弹能穿透钢板,是靠子弹的_____________能,蓄在高处的水能用来发电,是利用水的__________能,钟表里的发条能带动时针走动,是靠发条的______________能。
10、如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。
在从a到b的过程中,重力做功为 J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为 J。
11、热机的原理:
如图所示是工作的一个循环,这四个冲程依次分别是甲冲程,乙冲程,丙冲程,丁冲程.
二、选择题
12.一辆汽车时匀速驶上斜坡,则它的()
A、机械能不变;B.势能减小,动能增大,机械能不变;C.势能增大,动能不变,机械能增大;D.势能增大,动能不变,机械能不变。
13.人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行,卫星从远地点向近地点运动时()
A、势能减小,动能减小,速度越来越小;B.势能减小,动能增大,速度越来越大;C.势能增大,动能减小,速度越来越小;D.势能增大,动能增大,速度越来越大。
14、设想在一个密闭的房间里有台电扇正在工作,且房间与外界不发生热交换,则房间里的温度将()
A.比不开电扇时低些;B.比不开电扇时高些;C.与不开电扇时相同;D.无法确定。
15.一只皮球从高处落下,碰地后发生形变,又反跳起来,则下列各阶段中皮球的弹性势能转化为动能是()
A、从高处下落到刚碰地面;B.从碰到地面到皮球形变最大;C.从皮球形变最大到离开地面;D.从皮球离开地面到最高点。
15.如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧后又将沿水平轨道返回,接着滚上斜面。
在这整个过程中,机械能转化的情况是()
A.重力势能→动能→重力势能;B.动能→弹性势能→动能;C.动能→势能→动能→势能→动能;D.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
16、如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列叙述中正确的是( )
A.小球所受弹簧的弹力始终比重力大;B.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力C.小球的机械能在不断减少D.小球的速度一直在减小。
17、在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物质A和 质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热,物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析可推断出正确的结论是( )
A.若c1>c2;则m1>m2B.若m1=m2;则c1<c2
C.若c1=c2;则m1<m2D.若m1<m2;则c1>c2
18、100g热水和50g冷水混合后(不考虑热量损失),则( )
A.热水降低的温度等于冷水升高的温度
B.热水降低的温度小于冷水升高的温度
C.热水降低的温度大于冷水升高的温度D.热水放出的热量小于冷水吸收的热量
19、如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力.则运动员( )
A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能;B.匀速滑行时,所受重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力;C.由于惯性,越过杆后仍将落在滑板上;D.以滑板为参照物,运动员始终是静止的。
20.煤油的热值大于酒精的热值,下列说法中正确的是()
A.煤油比酒精含有的热量多
B.燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量要多些
C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,利用煤油刚好能烧开一壶水,那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
D.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
21.对盛水试管加热使水沸腾,不一会儿水蒸气会把原先塞住管口的软木塞冲开,产生这种现象的原因是()A.克服摩擦做功,水蒸气的内能增加;B.压缩气体做功,水蒸气的内能增加;C.水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能减少;D.水蒸气的重力做功,水蒸气的内能减少。
22.一块金属温度从30℃上升到50℃,吸收的热量为Q1,温度从90℃降低到70℃,放出的热量为Q2,则()
A. Q1>Q2B. Q2>Q1C. Q1=Q2D. 无法比较
23. 有关四冲程内燃机叙述中,不正确的说法是()
A. 工作中只有做功冲程把内能转化为机械能;B. 效率可以大于1;C. 工作开始时要靠外力启动;D. 每一个工作循环,燃气只做功一次。
三、实验与探究
24.神舟五号——我们的飞天梦
2003年10月15日9时,随着火箭发动机的轰鸣,长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空,实现了中华民族五千年的飞天梦。
图12.B.4
小明利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展,他搜集了一些问题,回到班上想要考考你:
⑴长征二号F火箭:
它的发动机工作时将内能转化为______能。
它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的,这是运用了力的作用是_____的道理。
⑵飞船上的太阳能电池翼:
是为飞船提供能源的装置。
它的作用是将太阳能转化为_____能。
⑶飞船的运行过程:
飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈,轨道上离地面最近点200km,最远点350km。
从远地点到近地点运行的过程中,飞船的速度 ,势能_____________。
⑷太空生活与工作:
若不穿太空服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外?
运用你所学的物理知识说出一条理由。
答:
_______(填“能”或“不能”)。
因为舱外_______________。
⑸返回大气层:
这时飞船与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,将_______能转化为_____能。
因此给飞船降温十分重要。
一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”:
在飞船表面涂有一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量。
你认为可能发生的物态变化有 ___、________、________,理由是这些物态变化都是_____过程。
⑹降落:
飞船距离地面15km时,速度达到200m/s。
若不打开降落伞,则速度保持不变,飞船落到地面仅仅需要_______秒的时间。
25、为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图所示.
(1)根据图象,某同学认为:
“加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,这说明甲吸收的热量多一些.”这位同学的判断是否正确?
请说明理由.
(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给加热更长的时间,这说明的吸热能力强些.
(3)如果已知甲的比热容是1.8×103J/(kg•℃),则乙的比热容是
J/(kg•℃).
26、小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他思考:
物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长.这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的
就越大.
(2)他进而又提出两个猜想:
猜想一:
物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:
物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关.
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如图甲所示.实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同.这说明猜想一是
(选填“正确”或“错误”)的.
在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表:
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
根据表中数据请在图乙中描点作出S---θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是
27、阅读短文,回答问题.
21世纪能源--可燃冰
可燃冰的学名为“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”.“冰块”里甲烷占80%~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多.1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水.科学家估计,海底可燃冰分布的范围约4 000万平方千米,占海洋总面积的10%,海底可燃冰的储量够人类使用1000年.可燃冰在作为未来新能源的同时,也是一种危险的能源,目前开发这种能源的主要问题是要防止甲烷气体泄漏,开采的技术也不成熟.总之,可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要小心对待.
(1)可燃冰形成条件是一定的______和______.
(2)已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3,1m3可燃冰能使多少质量的20℃水烧开?
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)请你猜想一下,可燃冰是否仅仅存在于海底?
(4)已知甲烷的密度0.717g/L,试计算可燃冰的密度.
28、人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等。
小颖想测出地球表面接收到太阳能的总功率。
(1)天气哨朗时.小新测得太阳能热水器lh内平均能使质量为36kg的水从20
℃升高到30℃,则水吸收了多少热量?
(C水=4.2X103J/(kg℃)
(2)小颖查得热水器接受大阳能的总有效面积为1.2㎡热水器能把接收到的太阳能的
50%转变为水的内能‘则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?
(3)已知地球接收太阳能为总有效面积为1.3×1014㎡,则地球表面接收到太阳能的总功率
为_______。
小颖查阅相关资料获知,辐射到地球的太阳能总功率约为1.7×1017W,
与她计算得到的功率相差较大,试分析原因是______________________________
29.近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场.以下是我国某品牌轿车的测试报告.
车型
某品牌轿车
测试道路
标准水平国道
测试距离
100krn
测试速度
80km/h匀速行驶
整车质量
900kg
消耗汽油
9L
受到阻力
整车重的0.08倍
(1)汽油的热值q=3.3×107J/L,燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qv,式中v表示燃料的体积.请计算该品牌轿车在测试过程中,汽油完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率.(g取10N/kg)
(2)近年来,我国部分省份开始推广使用乙醇汽油,乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成,已知乙醇的热值q=2.4×107J/L,设混合后总体积不变,请计算乙醇汽油的热值为多少焦/升.
(3)乙醇,俗称酒精.推广使用乙醇汽油,有何积极意义?
(请写出一点)
四、计算与应用
30.已知煤油的热值是4.5×107焦/千克,如果煤油完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,如在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为5500克的水烧开,需要燃烧多少煤油?
31.“火锅”是用一种被称为“固体酒精”的作为燃料,已知这种燃料的热值是107焦/千克,若完全燃烧0.2kg“固体酒精”则放出多少J的热量?
若这些热量的21%被“火锅”中的水吸收,则能使多少kg的水的温度升高80℃。
(已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)。
某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示.已知水的比热容是4.2×103J/,酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精.那么请问:
(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)给水加热2min时间,消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量?
(4)试求出沙子的比热容?
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- 机械能和内能 初中 物理 学科 机械能 内能 专项 练习