- 能量守恒定律、第一类永动机
- 共848题
正确答案
解析
解：伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变．物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大，故ABD错误，C正确．
故C正确．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、能量守恒定律是无条件成立的，故永动机是不可以制成的，故A错误；
B、宇宙中的总能量是守恒的，故太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，照射到宇宙空间的能量也不会消失，故B错误；
C、“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，戴在手上却能一直走动，说明能量可以凭空产生，但是一定要戴在运动的手上，说明里面有自动上发条的装置，故C错误；
D、没有不吃草的马，说明“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，故D正确；
故选D．
某地强风的风速是20m/s，空气的密度是ρ=1.3kg/m3．一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为η=80%，则该风力发电机的电功率______．
正确答案
53kw
解析
解：t时间内，通过发电机的有效受风面的空气的体积为：V=S•L=S•v1t ①
通过发电机的有效受风面的空气的质量为：m=ρV ②
动能减小量为：△Ek=
根据能量守恒定律，有：Pt=η•△Ek ④
联立以上四式，有：P=
故答案为：53kw．
既然能量是守恒的，但我们还是要节约能源，你觉得根本原因是______．
正确答案
利用能量的过程中有能量耗散（或者能源的品质不断降低）
解析
解：能量虽然守恒，但在利用能量的过程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，符合自然界中一切与热现象有关的宏观过程都有方向性，是不可逆的；
能源利用后能源的品质不断降低．
故答案为：利用能量的过程中有能量耗散（或者能源的品质不断降低）
如图（a），磁铁A、B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上．A固定于导轨左端，B的质量m=0.5kg，可在导轨上无摩擦滑动．将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置x的变化规律，见图（c）中曲线I．若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度（如图（b）所示），则B的总势能曲线如图（c）中II所示，将B在x=20.0cm处由静止释放，求：（解答时必须写出必要的推断说明．取g=9.8m/s2）
（1）B在运动过程中动能最大的位置；
（2）运动过程中B的最大速度和最大位移．
（3）图（c）中直线III为曲线II的渐近线，求导轨的倾角．
（4）若A、B异名磁极相对放置，导轨的倾角不变，在图（c）上画出B的总势能随x的变化曲线．
正确答案
解析
解：（1）势能最小处动能最大
由图线II得x=6.1cm（在5.9～6.3cm间均视为正确）
故B在运动过程中动能最大的位置为x=6.1cm．
（2）由图读得释放处（x=20.0cm处）势能Ep=0.90J，此即B的总能量．由于运动中总能量守恒，因此在势能最小处动能最大，由图象得最小势能为0.47J，则最大动能为Ekm=0.9-0.47=0.43J
（Ekm在0.42～0.44J间均视为正确）
最大速度为
x=20.0 cm处的总能量为0.90J，最大位移由E=0.90J的水平直线与曲线II的左侧交点确定，由图中读出（左侧）交点位置为x=2.0cm，因此，最大位移△x=20.0-2.0=18.0cm（△x在17.9～18.1cm间均视为正确）
故运动过程中B的最大速度为1.31m/s，最大位移为18.0cm．
（3）渐近线III表示B的重力势能随位置变化关系，即EPg=mgxsinθ=kx
∴
由图读出直线斜率
故导轨的倾角为59.70．
（4）若异名磁极相对放置，A，B间相互作用势能为负值，总势能如图中红线所示，
扫码查看完整答案与解析