上海李惠利中学物理第十二章 机械能和内能易错题（Word版 含答案）
一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）
1．如图所示，甲、乙、丙图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须___（填“相等”或“不相等”）；
(2)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料 1 2 加热前液体温度/℃ 20 20 燃料燃尽时液体温度/℃ 40 30 燃料的热值/（J/kg） 2.4×106
根据表中数据计算：完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J，燃料2的热值是____J/kg； (3)比较不同物质的比热容实验时，记录数据如下表： 加热时间/min 液体a 液体b 0 25 25 1 26 27 2 27 29 3 28 32 4 29 34 5 30 36 6 31 38
可知道：对液体a和液体b都加热6min，液体a吸收热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”），比热容较大的是__________。
【答案】甲乙 甲丙 相等 4.8×104 1.2×106 等于 液体a 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容，应用相同的燃料给不同的液体加热，所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究，所以要探究不同燃料的热值，除了燃料种类不同，其它物理量要控制相同，即液体的种类及其质量、初温要相同；同理要探究不同物质的比热容时，除了液体种类不同，其它物理量要相同，即热源、燃料的质量要相同。 (2)[4]由表格数据知，完全燃烧20g燃料1放出的热量
Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J
[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量
11Q放1?Q放??4.8?104J?2.4?104J
22而甲图中，液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，设液体的质量为m，据Q吸=cm(t-t0)得，液体a的比热容
Q放1Q吸2.4?104J1.2?103Jc????
m?t?t0?m(t?t0)m?(40℃?20℃)m乙图中，燃料燃烧放出的热量
1.2?103JQ放2 =Q吸2=cm(t＇-t0＇)=?m?(30℃?20℃)?1.2?104J
m则燃料2的热值
q2?Q放2m燃料1.2?104J??1.2?106J/kg 0.01kg(3)[6][7]在甲和丙中，用相同的热源给液体加热，在相同的时间内放出的热量相同，则a、b液体吸收的热量相同。分析表格数据知，吸收相同的热量，液体a升温慢，其比热容较大。
2．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段长为L，表面光滑；PQ段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M的木块位于P点，质量为m的重物恰好置于地面，将木块从P向右拉至
A，放手后木块向左运动，最终停在B点，PB长为x。不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过
PB段内能______________（选填“不变”、“增大”或“减小”）；
(2)观察实验并联系生活实际，小明提出猜想：重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。他提出猜想的生活依据是：________________ ；
(3)为了验证猜想，小明做了以下实验，重物m?100g，木块M?900g，改变木块从P点右移的距离L，测得一组数据，记录如下：（g取10N/kg） 序号 1 0.1 2 0.15 3 0.2 4 0.35 5 0.45 6 0.5 PA的长L/m 木块在P点的速度平方v2/m?s?1??2 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①已知物体动能的表达式为
12mv，分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多2少，可知猜想是____________（选填“正确”或“错误”）的，得出的结论是
__________。在AP段滑行的过程中，该系统（重物和木块）的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）；
②利用实验信息分析，当L?0.7m时，木块M在P点获得的动能是___________________J；
(4)如果上述结论具有普遍性，则一个物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v?_____________（用字母表示）。 【答案】mgL 增大 物体下落过程中速度越来越快 正确 重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等 守恒 0.63 2gh 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由题意可知，重物的重力是G?mg，木块在AB段运动过程中，重物下降的高度是L，那么重物的重力做功大小是
W重?mgL
[2]木块经过PB段由于受到摩擦力的作用，内能会增大。
(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关，随着重物重力做功越来越大，速度也越来越大，所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。
(3)[4]由表中数据可看到，PA的数值越大，木块在P点的速度越大，动能越大，所以猜想是正确的。
[5]由表中数据可知，第1次实验中重物和木块获得的总动能是
21W总动能1???0.1kg?0.9kg??0.2?m?s-1??0.1J
2
重物的重力做功是
W重力1?mgL1?0.1kg?10N/kg?0.1m?0.1J
第2次实验中重物和木块获得的总动能是
W总动能2重物的重力做功是
1-12???0.1kg?0.9kg??0.3?m?s??0.15J 2W重力2?mgL2?0.1kg?10N/kg?0.15m?0.15J
同理，第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据，所以可得出结论：重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。
[6]AP段是光滑的，所以势能完全转化为动能，系统机械能守恒。 [7]比较表中数据可知，v2与L成正比，当L?0.1m时，v2?0.2m?s-1??，那么
20.2?m?s-1??k?0.1m
2解得k?2m/s2，可得到v2?2m/s2?L，当L?0.7m时
v2?2m/s2?0.7m?1.4m2/s2
所以可知木块M在P点获得的动能是
W?11Mv2??0.9kg?1.4m2/s2?0.63J 22(4)[8]一个物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，则机械能是守恒的，物体重力所做的功转化为动能，可以得到关系式
mgh?解得v?2gh。
12mv 2
3．如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，得出温度随时间变化的图像如图乙。
(1)由图乙图像可知，冰熔化时的特点是：持续吸热，______；
(2)第8min时，试管内的物质为______ (选填“固”?“固液共存”或“液”)态，AB段与CD段倾斜程度不同的原因是______；
(3)实验中冰熔化共用了______min，第6min时的内能______ (选填“大于”?“小于”或“等于)第8min时的内能；
(4)待冰完全熔化后，对烧杯中的水继续加热，试管中的水最终______ (选填“会”或“不
会”)沸腾。
【答案】温度保持不变 固液共存 水和冰的比热容不同 6 小于 不会 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图乙可知，冰熔化时持续吸热，温度不变。
(2)[2]由图乙可知第8min时，冰处于熔化过程中，试管内的物质是固液共存状态。 [3]由于水的比热容比冰的比热容大，吸收相同热量下，水的升温要不冰小，所以AB段与CD段倾斜程度不同。
(3)[4]由图乙可知，冰第4min时开始熔化，第10min时熔化完，所以熔化时间持续了
10min-4min=6min
[5]第6min时和第8min时虽然温度相同，但在持续吸收热量，所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
(4)[6]采用水浴法加热，烧杯中的水能够沸腾，冰完全熔化后全部变成水，此时对烧杯中的水继续加热，试管中的水和烧杯的水温度一致，试管力的水无法吸收热量，不会沸腾。
4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的______（质量/体积）相同，还要控制______相同；
(2)小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______（相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再______；
上海李惠利中学物理第十二章 机械能和内能易错题(Word版 含答案)
