1、第 6 节 能源的开发与利用基础训练能源的开发和利用1.(多选)能源短缺和环境恶化指的是( BD )A.煤炭和石油的开采与技术有关,在当前技术条件下,煤炭和石油的开采是有限的,这叫能源短缺B.煤炭和石油资源是有限的,以今天的开采和消耗速度,石油储藏将在百年内用尽,煤炭资源也不可能永续,这叫能源短缺C.煤炭和石油具有很大的气味,在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气,使环境恶化D.大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气,改变了大气成分,使环境恶化解析:煤炭和石油都是由几亿年以前的生物遗体形成的,这些能源不能短时间内再次生成,也不可重复使用,它们的储量是有限的,并不是取
2、之不尽、用之不竭的,这是所讲的能源短缺,B 正确;能源在使用时会排出有害气体污染空气,这是所讲的环境恶化,D 正确.2.(2018山西渭南高一检测)关于能源的开发和节约,你认为以下观点错误的是( B )A.能源是有限的,无节制地利用常规能源,如石油之类,是一种盲目的短期行为B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C.能源的开发利用,必须要同时考虑对环境的影响D.和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径解析:虽然能量守恒,但由于常规能源不可再生,可利用能源仍存在减少问题,故要节约能源和开发新能源.故选项 A,C,D 正确,B 错误.3.(2018广东中山高一检测)市面上出售一
3、种装有太阳能电扇的帽子(如图所示).在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽.该装置的能量转化情况是( A )A.太阳能电能机械能B.太阳能机械能电能C.电能太阳能机械能D.机械能太阳能电能解析:电池板中太阳能转化为电能,小电动机中电能转化为机械能.故选项 A 正确.能量守恒定律的理解及其应用4.(多选)溜溜球是一种流行的健身玩具,具有很浓的趣味性,备受学生的欢迎.溜溜球类似“滚摆”,对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成),轴上套一个可以自由转动的圆筒,圆筒上系条长约 1 m 的棉线,玩时手掌向下,用力向正下方掷出溜溜球,当滚到最低处时,轻抖手腕,向上拉一下棉线
4、,溜溜球将返回到手上,如图所示.溜溜球在运动过程中( ACD )A.一边转动一边向下运动,由于重力做功,溜溜球越转越快,动能不断增大,溜溜球的势能转化为动能B.在溜溜球上下运动中,由于发生动能和势能的相互转化,因此机械能守恒C.在溜溜球上下运动中,由于空气阻力和棉线与固定轴之间摩擦力的作用,会损失一部分能量D.在溜溜球转到最低点棉线将要开始向上缠绕时,轻抖手腕,向上拉一下棉线,给溜溜球提供能量解析:溜溜球向下运动时由于重力做正功,动能一定增大,势能转化为动能,选项 A 正确;溜溜球在上下运动的过程中由于有阻力做功,所以会损失一部分机械能,机械能不守恒,若不及时补充能量则上升的高度会越来越低,因
5、此可在溜溜球运动到最低点时轻抖手腕,向上拉一下棉线,给其补充能量,故选项 C,D 正确,B 错误.5.(2018广东东莞高一检测)力对物体做功 100 J,下列说法正确的是( C )A.物体具有的能量增加 100 JB.物体具有的能量减少 100 JC.有 100 J 的能量发生了转化D.产生了 100 J 的能量解析:力对物体做功 100 J,就有 100 J 的能量发生了转化,但是物体具有的能量不一定增加也不一定减少,比如只有重力做功的情况物体具有的机械能不变,故选项 A,B,D 错误,C 正确.功能关系6.(多选)下列关于功和机械能的说法,正确的是( BC )A.在有阻力作用的情况下,物
6、体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B.合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能,其大小与势能零点的选取有关D.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析:物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功,A 项错误;运动物体动能的减少量等于合外力对物体做的功,D 项错误.7.如图,木块 m 放在光滑的水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均作用力为 f,射入深度为 d,此过程中木块移动了 s,则( D )A.子弹损失的动能为 fsB.木块增加的动能为 f(s+d)C.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统总机械能的损失为
7、 fd解析:子弹克服阻力做功为 Wf=f(s+d),子弹损失的动能为 f(s+d),A错;f 对木块做的功为 Wf=fs,木块增加的动能为 fs,B 错;由功能关系知,子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和,C 错;子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量等于 fd,D 正确.8.(多选)如图所示,竖立在水平面上的一根轻弹簧下端固定,其正上方 A 位置有一个小球.小球从静止开始下落,在 B 位置接触弹簧的上端,在 C 位置小球所受弹力大小等于重力,在 D 位置小球速度减小为零.下列对小球下落阶段的说法中正确的是(不计空气阻力)( BCD )A.在 B 位置
8、时小球动能最大B.在 C 位置时小球动能最大C.从 A 到 C 位置,小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量D.从 A 到 D 位置,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量解析:小球动能的增加量用合力做功来量度,从 A 到 C 位置,小球受的合力一直向下,合力对小球做正功,使小球动能增加;从 C 到 D 位置,小球受的合力一直向上,合力对小球做负功,使小球动能减少,所以在C 位置时小球动能最大,选项 A 错误,B 正确.从 A 到 C 位置,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量和弹簧弹性势能的增加量之和,所以选项 C 正确.A,D 两位置小球动能均为 0,重力做的正功等于克服弹力做
9、的功,所以选项 D 正确.9.(2018河北衡水高一期中)(多选)如图所示,高 h=2 m 的曲面固定不动.一个质量为 1 kg 的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为 4 m/s.g 取 10 m/s2.在此过程中,下列说法正确的是( BCD )A.物体克服摩擦力做功 20 JB.物体的动能增加了 8 JC.物体的重力势能减少了 20 JD.曲面对物体的支持力对物体不做功解析:根据动能定理得 mgh+Wf= mv2= 142 J=8 J,选项 B 正确;其12 12中重力做功 WG=mgh=1102 J=20 J,故重力势能减少 20 J,选项 C正确;所以摩擦力做功 W
10、f=8 J-20 J=-12 J,选项 A 错误;支持力始终与物体的速度垂直,故支持力不做功,选项 D 正确.能力提升10.(2018辽宁锦州高一检测)(多选)为了探究能量转化和守恒,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐,两端分别固定在罐盖和罐底上,如图所示.让该装置从不太陡的斜面上 A 处滚下,到斜面上 B 处停下,发现橡皮筋被卷紧了,接着铁罐居然从 B 处自动滚了上去.下列关于该装置能量转化的判断正确的是( BD )A.从 A 处滚到 B 处,主要是重力势能转化为动能B.从 A 处滚到 B 处,主要是重力势能转化为弹性势能C.从 B 处滚到最高处,主要是动能转化为重力势能D.从
11、B 处滚到最高处,主要是弹性势能转化为重力势能解析:在 A 处和 B 处时铁罐速度为零,动能为零,所以从 A 处到 B 处是重力势能转化为弹性势能,故选项 A 错误,B 正确.从 B 处又滚到最高处的过程是弹性势能转化为重力势能的过程,故选项 C 错误,D 正确.11.(2018广东汕头高一检测)在质量为 0.5 kg 的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长),如图所示的那样,用手在靠近重物处握住细棒,使重物静止,握细棒的手不动,稍稍减小握力,使手和细棒间保持一定的摩擦力,让重物和细棒保持一定的加速度下落,在起初的1.0 s 的时间里,重物下落了 0.50 m.在此过程中手和细棒之间所产生的热
12、量是多少?(g 取 10 m/s2)解析:由 h= at2,12a= =1 m/s2,22由 v=at=11.0 m/s=1 m/s,由能量守恒 mgh= mv2+Q 热 ,12Q 热 =0.5100.50 J- 0.512 J=2.25 J.12答案:2.25 J12.如图所示,在光滑水平地面上放置质量 M=2 kg 的长木板,木板上表面与固定的光滑弧面相切.一质量 m=1 kg 的小滑块自弧面上高 h处由静止自由滑下,在木板上滑行 t=1 s 后,滑块和木板以共同速度v=1 m/s 匀速运动,g 取 10 m/s2.求:(1)滑块与木板间的摩擦力大小 Ff;(2)滑块下滑的高度 h;(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量 Q.解析:(1)对木板:F f=Ma1由运动学公式,有 v=a1t,解得 Ff=2 N.(2)对滑块:-F f=ma2设滑块滑上木板时的速度是 v0,则 v-v0=a2t,可得 v0=3 m/s.由机械能守恒定律有mgh= m ,1202h= = m=0.45 m.022 32210(3)根据功能关系有Q= m - (M+m)v2=3 J.120212答案:(1)2 N (2)0.45 m (3)3 J
