第十二章机械能和内能知识归纳
1.一个物体能够做功，这个物体就具有能(能量)。
2.动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能：物体由于被举高而具有的能。
6.物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
7.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。
8.物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
9.机械能：动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是：焦耳
10.动能和势能之间可以互相转化的。
方式有：动能重力势能;动能弹性势能。
11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
1.内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。(内能也称热能)
2.物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。
3.热运动：物体内部大量分子的无规则运动。
4.改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。
5.物体对外做功，物体的内能减小;
外界对物体做功，物体的内能增大。
6.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大;
物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。
7.所有能量的单位都是：焦耳。
8.热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)
9.比热(c)：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。
10.比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热就相同。
11.比热的单位是：焦耳/(千克·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
12.水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高(或降低)1℃时，吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。
13.热量的计算：
①Q吸=cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收热量，单位是焦耳;c是物体比热，单位是：焦/(千克·℃);m是质量;t0是初始温度;t是后来的温度。
②Q放=cm(t0-t)=cm△t降
1.热值(q)：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。
2.燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm;(Q放是热量，单位是：焦耳;q是热值，单位是：焦/千克;m是质量，单位是：千克。
3.利用内能可以加热，也可以做功。
4.内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
5.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标
6.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
一、选择题
(91年第一届)1.冬天用手去摸铁棍和木棍。觉得铁棍比木棍凉.这是因为 ( )。
A.铁棍比木棍的温度低。 B.铁棍比木棍的热能少。‘
C.铁棍比木棍的导热能力强。D. 铁棍比木棍比热容大
答案：C
(91年第一届)6.当手扶拖拉机上的柴油机出现故障而使转速急剧增加时，正常的操作已经不能使它停转(这种故障叫做“飞车”)。下列应急措施中，可行的是 ( )
A.用手捂住进气口 B.立即找一个隔热的东西，捂住排气口。
C.脚踏刹车板，同时手拉制动器。
答案：A
(93第三届)2.人们常说井水冬暖夏凉，这是因为 [ ]
A.井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的
B.井水受地热的作用而有较多的热能
C.井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能
D.井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低
答案：A
(94第四届)3.有四种器材：(1)自行车座;(2)机械手表;(3)衣服夹子;(4)发令手抢。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有 [ ]
A.(1)和(2)。 B.(2)和(3)。 C.(1)和(4)。 D.(2)和(4)。
答案：D
(94第四届)6.我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，用30分钟刚好可将4㎏与气温(26.5℃)相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为 [ ]
A.163瓦 B.686瓦 C.933瓦 D.41160瓦
答案：B
(94第四届复)9.用一重锤从相同的高度落下敲击质量和温度分别相同的钢块和铅块，重锤打在钢块上时，重锤会跳起，打在铅块上时，重锤没有弹起，这时： [ ]
A.钢块的温度比铅块高 B.铅块的温度比钢块高
C.钢块与铅块的温度一样高 D.无法判断谁的温度高
答案：B
(97第七届)3.下列哪种器材在工作中利用了由弹簧形变的势能转化成的动能?[ ]
A.自行车座 B.机械手表 C.弹簧秤 D.衣服夹
答案：B
(98第八届)8.骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，这样做是为了： [ ]
A.增大车的惯性 B.增大车的冲力 C.增大车的动能 D.增大车的势能。
答案：C
(03第十三届B)5.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图1所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.先变大后变小
答案：D
(05第十五届)2.有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应。一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的。只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是[ ]
A.化学能转化为电能 B.内能转化为电能 C.光能转化为内能 D.机械能转化为电能
答案：D
(05第十五届)4.我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，己越来越引起人们的关注。现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，空气的密度约为1.3kg/m3，空气的比热容为1.O×l03 J/(kg.℃)，所需的柴油约为[ ]
A.0.01kg B.0.1kg C.1kg D.10kg
答案：B
(10第二十届) 6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时。指针最可能停在如图4所示的哪个位置附近 ( )
答案：A
二、填空题
(92年第二届)3.炒菜时利用的热传递方式主要是________。
答案：传导
(97第七届复016.用太阳能热水器给40千克的水加热，水温由18℃升高到36℃，水吸收的热量是________焦耳。若用燃烧值为3.0×107焦耳/千克的煤给水加热，其效率为20%，则需要燃烧约________千克煤。
答案：3.024×106，0.5
(03第十三届)4.(6分)右图为农用扬场机的示意图。谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三堆，达到分离的目的。其中1是 ，2是 。从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为
答案：糠皮、谷粒。它们以同样的速度被抛出,碎石的质量最大,动能最大,所以克服空气阻力运动的距离最大,糠的质量最小,运动的距离最小。
(04第十四届)4.(5分)2003年10月16日6时54分，“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。
(1)火箭发射时发生的能量转化主要是__________能转化为_______能。
(2)在飞船关闭发动机后绕地球飞行时，如果在舱内进行下列实验，与在地面相比，其中最难完成的是________(填字母)：A.用温度计测温度;B.用显微镜观察洋葱表皮;C.用漏斗、滤纸过滤，除去水中的泥沙。
(3)如果将农作物种子携带到太空，然后再带回来进行种植实验。这样做的目的是
__________________________________________________________。
答案：(1)化学，机械(或动能和势能)，(2)C，(3)在失重状态下看种子的基因是否发生变化
(07第十七届)5.油库里的储油罐如图6所示，它浑身银白，直径较大，高度较矮(相对于直径而言)，像个短胖子。请回答：
(1)在储油罐的这些设计中，“浑身呈银白色”是为了________;“直径较大，高度较矮”是为了________
(2)在储油罐旁还安装有自动喷头，每到夏天，特别是白天的中午，常用喷头向储油罐喷水，这主要是利用水的_________较大的特性，以及水蒸发时要吸热的特性来给储油罐________，以防止油的自燃。
答案：(1)尽可能地反射阳光 稳固油罐，增大容积 (2)比热容 降温
三、实验题
(2000第十届)4.(7分)扬场机能把谷粒、谷糠和小石块分开。这三种东西中哪一种的落地点距扬场机最近?哪一种最远?同样大小的谷粒和小石块，为什么落地点的远近不同?
答案：谷糠的落地点距扬场机最近。小石块最远。同样大小的谷粒和小石块，虽然飞出时的速度相同，但是由于质量不同，所以动能不同，小石块的质量较大，动能也比较大，所以能够克服空气的阻力飞到更远的地方。
(03第十三届B)1.(6分)刚倒在杯子里的开水很烫，人们习惯上是先吹几下再喝;冬天写作业
手冷，同学们习惯上是不时地向手上哈哈气再写。分别说明这两种做法的道理?
答案：吹气使水面上空气流动，加快蒸发，而蒸发吸热使水温降低;向手上哈气，温度较高的水蒸气遇冷手液化，而液化放热使手暖和些。
答案：
(03第十三届B)3.(6分)随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。图8是上海“明珠线"某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道为一个小的坡度，请你从节能的角度，分析这种设计的优点。
答案：车子进站走上坡，可关闭发动机，利用惯性上滑，节能;车子出站走下坡，可利用重力势能转化为动能下滑，节能。
(04第十四届)1、(4分)某城市铁路车站的设计方案如图4所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么?
答案：车进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用。
(05第十五届)3.(4分)小明用打气筒给自行车轮胎打气后，发现气筒壁的温度明显高于打气前的温度。对于这个现象，你做怎样的解释?
答案：压缩气体做功和克服磨擦做功使筒壁的内能增大。
(05第十五届)4.(5分)如图6甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图，从节能角度看，你认为那一种更合理?请简要说明理由。
答案：乙的较合理。燃烧室全部浸在水中，有利于热的充分传递;有鼓风机输送空气，有利于燃料充分燃烧;锅炉壁有绝热材料，可防止热的散失。
(08第十八届)2.据报道：2005年4月20日上午8时38分，由重庆飞往上海的CA454l航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽子，飞机多处破损，左发动机停止工作，直接经济损失达295万元人民币。所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作，在空中盘旋59 min后成功迫降，机上所有人员安然无恙。小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏呢?请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。
答案：(1)物体动能的大小是由速度和质量决定的，所以在质量一定时，速度越大动能越大。
(2)虽然鸽子飞行速度不大，但飞机起飞后的速度很大.所以飞机与鸽子之间的相对速度很大。
(3)鸽子相对于飞机所具有的动能很大，它对飞机的破坏力也就很大。
说明：要点(1)、(2)各1分，要点(3)2 分.共 4 分.
四、计算题
(94第四届复) 七、(7分)有一种型号的单缸四冲程柴油机，其部分技术规格如下：
试计算这种柴油机的功率。
答案：作用在活塞表面上的压力：
做功冲程每次的功：W=F•L=35325×0.4=14130(焦耳)
柴油机每分钟转360转，即每秒转6转，对外做功3次。
答：这台柴油机的功率约为58马力。
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