第2节 能量的转化与守恒
[随堂检测]
1.下列关于能量转化的现象的说法中,正确的是( )
A.用太阳灶烧水是太阳能转化为电能
B.电灯发光是电能转化为光能
C.核电站发电是电能转化为内能
D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能
解析:选B.A选项中光能转化为内能,C中是核能转化为电能,D选项中是化学能转化为内能,故B选项正确.
2.一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104 J的功,气体的内能减少了1.2×105 J,则下列各式中正确的是( )
A.W=8×104 J,ΔU=1.2×105 J,Q=4×104 J
B.W=8×104 J,ΔU=-1.2×105 J,Q=-2×105 J
C.W=-8×104 J,ΔU=1.2×105 J,Q=2×105 J
D.W=-8×104 J,ΔU=-1.2×105 J,Q=-4×104J
解析:选B.因为外界对气体做功,W取正值,即W=8×104 J,内能减少,ΔU取负值,即ΔU=-1.2×105 J,根据ΔU=Q+W,可得Q=ΔU-W=-1.2×105 J-8×104 J=
-2×105 J,B正确.
3.(多选)在光滑水平面上停放一木块,一子弹水平射穿木块,对此过程,下述说法中正确的是( )
A.摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块增加的动能
B.摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能
C.子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能
D.子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和
解析:选AD.子弹与木块间的摩擦力对木块做正功,木块动能增加;对子弹做负功,子弹动能减小.子弹与木块组成的系统克服摩擦力做功,机械能转化为内能.因此子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和,A、D正确,B、C错误.
4.(多选)一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( )
A.物体势能的增加量
B.物体动能的增加量
C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量
D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功
解析:选CD.在升降机加速上升的过程中,物体的重力为mg,地板对物体的支持力为N,重力对其做负功,支持力对其做正功,设升降机上升高度为h,由动能定理知WN-mgh=ΔEk,WN=mgh+ΔEk,其中mgh为物体势能的增加量,也等于物体克服重力所做的功,ΔEk为物体动能.
5.一颗质量为10 g的子弹以200 m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg的木块并穿出,穿出木块时子弹的速度变为40 m/s,木块速度为0.8 m/s,设子弹在木块中所受阻力不变,在此过程中子弹和木块共获得多少内能?若这些内能有30%被子弹吸收,则可以使子弹升温多少度?子弹的比热容为1.3×102 J/(kg·℃).
解析:系统损失的机械能转化为系统增加的内能.
ΔE损=mv-(mv+Mv)
=×0.01×2002 J- J
=191.36 J
所以子弹吸收的热量是Q=ΔE损×30%=cmΔt,
所以Δt=
= ℃=44.16 ℃.
答案:191.36 J 44.16 ℃