能量守恒定律与能源
1.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。他的办法是关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将 ( )
A.逐渐有所升高
B.保持不变
C.开机时降低,停机时又升高
D.开机时升高,停机时降低
【解析】选A。压缩机电机有电流流过,会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换,所以房内温度会升高,A正确。
2.(多选)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是 ( )
A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功
D.整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能
【解析】选B、C、D。由题意可知,物块从静止沿斜面向上运动,说明重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,因此物体不可能最终停于A点,故A错误。由于运动过程中存在摩擦力,导致摩擦力做功,所以物体第一次反弹后不可能到达B点,故B正确。根据动能定理可知,从静止到速度为零,则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和,故C正确。整个过程中,动能最大的位置即为速度最大位置,而弹簧弹性势能最大的位置为第一次压缩弹簧到的最大位置(此时物体的速度为0),所以整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,故D正确。
3.(2017·全国卷Ⅲ)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为 ( )
A.mgl B.mgl
C.mgl D.mgl
【解析】选A。把Q点提到M点的过程中,PM段软绳的机械能不变,MQ段软绳的机械能的增量为ΔE=mg(-l)-mg(-l)=mgl,由功能关系可知:在此过程中,外力做的功为W=mgl,故A正确,B、C、D错误。
