迈尔是建立能量守恒定律的科学家之一,他是一个医生,他对于能量守恒定律的探索与思考,下列说法正确的是( )
A.人的静脉血在热带较红,即静脉血中留下较多的氧,因为人在热带消耗能量较少,肌体中食物的氧化过程较弱
B.海水在暴风雨中,由于受到雨滴的冲击,海水的温度升高
C.太阳能是取之不竭的能源,植物吸收了太阳能把它转化为化学能
D.生物区别于其他物质的显著的特点是生物有“生命力”
答案:ABC
解析:能量守恒定律是贯穿自然科学各个领域的最根本的规律,它是由许多不同科学领域的科学家共同建立的,德国医生迈尔在对能量守恒定律的探索和思考的过程中涉及了多方面的综合的知识.
A选项是迈尔思考的化学能和热能的等效,选项B是热与机械运动的等效,C是迈尔对生物体中能量转化的分析,他认为生物除了吸收物质与能量之外,不需要什么“生命力”.
判定机械能守恒的方法:
(1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。
(2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。
(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。
竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法:
在自然界中,违背能量守恒的过程肯定是不能够发生的,而不违背能量守恒的过程也不一定能够发生,因为一个过程的进行要受到多种因素的制约,能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件。如在竖直平面内的变速圆周运动模型中,无支撑物的情况下,物体要到达圆周的最高点,从能量角度来看,要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值。但只满足此条件物体并不一定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点。因为在沿圆弧轨道运动时还需满足动力学条件:所需向心力不小于重力,由此可以推知,在物体从圆弧轨道最低点开始运动时,若在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度满足
时,物体可在轨道上速度减小到零,即动能可全部转化为重力势能;在
,物体上升到圆周最高点时的速度
)时,物体可做完整的圆周运动;若在
时,物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道,之后物体做斜上抛运动,到达最高点时速度不为零,动能不能全部转化为重力势能,物体实际上升的高度
满足
。故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑。
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