第十二章機(jī)械能和內(nèi)能知識歸納
1.一個物體能夠做功，這個物體就具有能(能量)。
2.動能：物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能。
3.運(yùn)動物體的速度越大，質(zhì)量越大，動能就越大。
4.勢能分為重力勢能和彈性勢能。
5.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能。
6.物體質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢能就越大。
7.彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具的能。
8.物體的彈性形變越大，它的彈性勢能就越大。
9.機(jī)械能：動能和勢能的統(tǒng)稱。(機(jī)械能=動能+勢能)單位是：焦耳
10.動能和勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化的。
方式有：動能重力勢能;動能彈性勢能。
11.自然界中可供人類大量利用的機(jī)械能有風(fēng)能和水能。
1.內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能。(內(nèi)能也稱熱能)
2.物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)：物體的溫度越高，分子運(yùn)動速度越快，內(nèi)能就越大。
3.熱運(yùn)動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動。
4.改變物體的內(nèi)能兩種方法：做功和熱傳遞，這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的。
5.物體對外做功，物體的內(nèi)能減小;
外界對物體做功，物體的內(nèi)能增大。
6.物體吸收熱量，當(dāng)溫度升高時，物體內(nèi)能增大;
物體放出熱量，當(dāng)溫度降低時，物體內(nèi)能減小。
7.所有能量的單位都是：焦耳。
8.熱量(Q)：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)
9.比熱(c)：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱。
10.比熱是物質(zhì)的一種屬性，它不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度的改變而改變，只要物質(zhì)相同，比熱就相同。
11.比熱的單位是：焦耳/(千克·℃)，讀作：焦耳每千克攝氏度。
12.水的比熱是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意義是：每千克的水當(dāng)溫度升高(或降低)1℃時，吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
13.熱量的計算：
①Q(mào)吸=cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收熱量，單位是焦耳;c是物體比熱，單位是：焦/(千克·℃);m是質(zhì)量;t0是初始溫度;t是后來的溫度。
②Q放=cm(t0-t)=cm△t降
1.熱值(q)：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值。單位是：焦耳/千克。
2.燃料燃燒放出熱量計算：Q放=qm;(Q放是熱量，單位是：焦耳;q是熱值，單位是：焦/千克;m是質(zhì)量，單位是：千克。
3.利用內(nèi)能可以加熱，也可以做功。
4.內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，它們一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周。
5.熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率。的熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)
6.在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
一、選擇題
(91年第一屆)1.冬天用手去摸鐵棍和木棍。覺得鐵棍比木棍涼.這是因?yàn)?( )。
A.鐵棍比木棍的溫度低。 B.鐵棍比木棍的熱能少?！?BR> C.鐵棍比木棍的導(dǎo)熱能力強(qiáng)。D. 鐵棍比木棍比熱容大
答案：C
(91年第一屆)6.當(dāng)手扶拖拉機(jī)上的柴油機(jī)出現(xiàn)故障而使轉(zhuǎn)速急劇增加時，正常的操作已經(jīng)不能使它停轉(zhuǎn)(這種故障叫做“飛車”)。下列應(yīng)急措施中，可行的是 ( )
A.用手捂住進(jìn)氣口 B.立即找一個隔熱的東西，捂住排氣口。
C.腳踏剎車板，同時手拉制動器。
答案：A
(93第三屆)2.人們常說井水冬暖夏涼，這是因?yàn)?[ ]
A.井內(nèi)冬夏溫度變化小，地面冬夏溫度變化大，所謂“冬暖夏涼”是井水溫度與地面溫度比較而言的
B.井水受地?zé)岬淖饔枚休^多的熱能
C.井水遠(yuǎn)離地面，不受空氣流動的影響，因而具有較多的熱能
D.井水暴露在空氣中，夏天氣溫高，蒸發(fā)得快，吸收了較多的熱量，因而溫度較低
答案：A
(94第四屆)3.有四種器材：(1)自行車座;(2)機(jī)械手表;(3)衣服夾子;(4)發(fā)令手搶。其中利用彈簧形變的勢能轉(zhuǎn)化為動能工作的有 [ ]
A.(1)和(2)。 B.(2)和(3)。 C.(1)和(4)。 D.(2)和(4)。
答案：D
(94第四屆)6.我國農(nóng)村使用的一種鋼架水泥殼拋物面太陽灶，用30分鐘剛好可將4㎏與氣溫(26.5℃)相同的水燒開。若不計熱損失，此時這個太陽灶的功率為 [ ]
A.163瓦 B.686瓦 C.933瓦 D.41160瓦
答案：B
(94第四屆復(fù))9.用一重錘從相同的高度落下敲擊質(zhì)量和溫度分別相同的鋼塊和鉛塊，重錘打在鋼塊上時，重錘會跳起，打在鉛塊上時，重錘沒有彈起，這時： [ ]
A.鋼塊的溫度比鉛塊高 B.鉛塊的溫度比鋼塊高
C.鋼塊與鉛塊的溫度一樣高 D.無法判斷誰的溫度高
答案：B
(97第七屆)3.下列哪種器材在工作中利用了由彈簧形變的勢能轉(zhuǎn)化成的動能?[ ]
A.自行車座 B.機(jī)械手表 C.彈簧秤 D.衣服夾
答案：B
(98第八屆)8.騎自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，這樣做是為了： [ ]
A.增大車的慣性 B.增大車的沖力 C.增大車的動能 D.增大車的勢能。
答案：C
(03第十三屆B)5.“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動項(xiàng)目。如圖1所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳臺的是一根彈性橡皮繩。當(dāng)人下落至圖中Q點(diǎn)時，橡皮繩剛好被拉直。那么，在人越過Q點(diǎn)繼續(xù)向下的過程中，人的動能變化情況是( )
A.不變 B.變大 C.變小 D.先變大后變小
答案：D
(05第十五屆)2.有一種叫做“壓電陶瓷”的電子元件，當(dāng)對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一種燃?xì)獯蚧饳C(jī)，就是應(yīng)用了該元件的壓電效應(yīng)制成的。只要用大拇指壓一下打火機(jī)上的按鈕，壓電陶瓷片就會產(chǎn)生10kV～20kV的高壓，形成火花放電，從而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。在上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是[ ]
A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C.光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
答案：D
(05第十五屆)4.我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，己越來越引起人們的關(guān)注。現(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染。小明家的住房面積約110m2，若將住房的門窗關(guān)閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10℃，已知柴油的熱值為4.3×107J/kg，空氣的密度約為1.3kg/m3，空氣的比熱容為1.O×l03 J/(kg.℃)，所需的柴油約為[ ]
A.0.01kg B.0.1kg C.1kg D.10kg
答案：B
(10第二十屆) 6.小新同學(xué)家中的墻壁上豎直懸掛著一指針式電子鐘，當(dāng)其因電池電能不足而停止時。指針最可能停在如圖4所示的哪個位置附近 ( )
答案：A
二、填空題
(92年第二屆)3.炒菜時利用的熱傳遞方式主要是________。
答案：傳導(dǎo)
(97第七屆復(fù)016.用太陽能熱水器給40千克的水加熱，水溫由18℃升高到36℃，水吸收的熱量是________焦耳。若用燃燒值為3.0×107焦耳/千克的煤給水加熱，其效率為20%，則需要燃燒約________千克煤。
答案：3.024×106，0.5
(03第十三屆)4.(6分)右圖為農(nóng)用揚(yáng)場機(jī)的示意圖。谷物脫粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動的輪W和皮帶B的帶動下被拋出，谷粒、糠皮、碎石落地的遠(yuǎn)近不同，從而形成1、2、3三堆，達(dá)到分離的目的。其中1是 ，2是 。從能量的角度看，它們在運(yùn)動過程中能夠分離，是因?yàn)?BR> 答案：糠皮、谷粒。它們以同樣的速度被拋出,碎石的質(zhì)量最大,動能最大,所以克服空氣阻力運(yùn)動的距離最大,糠的質(zhì)量最小,運(yùn)動的距離最小。
(04第十四屆)4.(5分)2003年10月16日6時54分，“神舟”五號飛船成功完成了我國第一次載人航天飛行，返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場地安全著陸。
(1)火箭發(fā)射時發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是__________能轉(zhuǎn)化為_______能。
(2)在飛船關(guān)閉發(fā)動機(jī)后繞地球飛行時，如果在艙內(nèi)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，與在地面相比，其中最難完成的是________(填字母)：A.用溫度計測溫度;B.用顯微鏡觀察洋蔥表皮;C.用漏斗、濾紙過濾，除去水中的泥沙。
(3)如果將農(nóng)作物種子攜帶到太空，然后再帶回來進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是
__________________________________________________________。
答案：(1)化學(xué)，機(jī)械(或動能和勢能)，(2)C，(3)在失重狀態(tài)下看種子的基因是否發(fā)生變化
(07第十七屆)5.油庫里的儲油罐如圖6所示，它渾身銀白，直徑較大，高度較矮(相對于直徑而言)，像個短胖子。請回答：
(1)在儲油罐的這些設(shè)計中，“渾身呈銀白色”是為了________;“直徑較大，高度較矮”是為了________
(2)在儲油罐旁還安裝有自動噴頭，每到夏天，特別是白天的中午，常用噴頭向儲油罐噴水，這主要是利用水的_________較大的特性，以及水蒸發(fā)時要吸熱的特性來給儲油罐________，以防止油的自燃。
答案：(1)盡可能地反射陽光 穩(wěn)固油罐，增大容積 (2)比熱容 降溫
三、實(shí)驗(yàn)題
(2000第十屆)4.(7分)揚(yáng)場機(jī)能把谷粒、谷糠和小石塊分開。這三種東西中哪一種的落地點(diǎn)距揚(yáng)場機(jī)最近?哪一種最遠(yuǎn)?同樣大小的谷粒和小石塊，為什么落地點(diǎn)的遠(yuǎn)近不同?
答案：谷糠的落地點(diǎn)距揚(yáng)場機(jī)最近。小石塊最遠(yuǎn)。同樣大小的谷粒和小石塊，雖然飛出時的速度相同，但是由于質(zhì)量不同，所以動能不同，小石塊的質(zhì)量較大，動能也比較大，所以能夠克服空氣的阻力飛到更遠(yuǎn)的地方。
(03第十三屆B)1.(6分)剛倒在杯子里的開水很燙，人們習(xí)慣上是先吹幾下再喝;冬天寫作業(yè)
手冷，同學(xué)們習(xí)慣上是不時地向手上哈哈氣再寫。分別說明這兩種做法的道理?
答案：吹氣使水面上空氣流動，加快蒸發(fā)，而蒸發(fā)吸熱使水溫降低;向手上哈氣，溫度較高的水蒸氣遇冷手液化，而液化放熱使手暖和些。
答案：
(03第十三屆B)3.(6分)隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。圖8是上?！懊髦榫€"某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道為一個小的坡度，請你從節(jié)能的角度，分析這種設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)。
答案：車子進(jìn)站走上坡，可關(guān)閉發(fā)動機(jī)，利用慣性上滑，節(jié)能;車子出站走下坡，可利用重力勢能轉(zhuǎn)化為動能下滑，節(jié)能。
(04第十四屆)1、(4分)某城市鐵路車站的設(shè)計方案如圖4所示，進(jìn)站和出站的軌道都與站臺構(gòu)成一個緩坡。從能量利用的角度看，這種設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是什么?
答案：車進(jìn)站時的部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車損耗的機(jī)械能;車出站時儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能，起到節(jié)能作用。
(05第十五屆)3.(4分)小明用打氣筒給自行車輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒壁的溫度明顯高于打氣前的溫度。對于這個現(xiàn)象，你做怎樣的解釋?
答案：壓縮氣體做功和克服磨擦做功使筒壁的內(nèi)能增大。
(05第十五屆)4.(5分)如圖6甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖，從節(jié)能角度看，你認(rèn)為那一種更合理?請簡要說明理由。
答案：乙的較合理。燃燒室全部浸在水中，有利于熱的充分傳遞;有鼓風(fēng)機(jī)輸送空氣，有利于燃料充分燃燒;鍋爐壁有絕熱材料，可防止熱的散失。
(08第十八屆)2.據(jù)報道：2005年4月20日上午8時38分，由重慶飛往上海的CA454l航班在重慶江北機(jī)場起飛后撞上一群鴿子，飛機(jī)多處破損，左發(fā)動機(jī)停止工作，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)295萬元人民幣。所幸機(jī)長沉著冷靜依靠右發(fā)動機(jī)單機(jī)工作，在空中盤旋59 min后成功迫降，機(jī)上所有人員安然無恙。小小的鴿子怎能把結(jié)實(shí)的飛機(jī)撞壞呢?請你應(yīng)用學(xué)過的知識解釋鴿子撞壞飛機(jī)的原因。
答案：(1)物體動能的大小是由速度和質(zhì)量決定的，所以在質(zhì)量一定時，速度越大動能越大。
(2)雖然鴿子飛行速度不大，但飛機(jī)起飛后的速度很大.所以飛機(jī)與鴿子之間的相對速度很大。
(3)鴿子相對于飛機(jī)所具有的動能很大，它對飛機(jī)的破壞力也就很大。
說明：要點(diǎn)(1)、(2)各1分，要點(diǎn)(3)2 分.共 4 分.
四、計算題
(94第四屆復(fù)) 七、(7分)有一種型號的單缸四沖程柴油機(jī)，其部分技術(shù)規(guī)格如下：
試計算這種柴油機(jī)的功率。
答案：作用在活塞表面上的壓力：
做功沖程每次的功：W=F?L=35325×0.4=14130(焦耳)
柴油機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)360轉(zhuǎn)，即每秒轉(zhuǎn)6轉(zhuǎn)，對外做功3次。
答：這臺柴油機(jī)的功率約為58馬力。
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