6.能源的开发与利用

1、第 6 节 能源的开发与利用 A 组 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 ,

2、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. 下列关于能源开发和利用的说法中正确的是 ( C ) A. 能源利用的过程是内能转化成机械能的过程 B. 要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常 规能源 C. 能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过程 D. 无论是节约能源还是开发能源，我国都需要外国支援 解析：能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的能转化的 过程,并不一定是单一的

3、向机械能转化的过程，所以 C 正确,A 错误；核 能、风能、地热能、海洋能等属于新能源，而不是常规能源，故 B 错误； 节约能源也好，开发能源也好，我国主要依靠自己，故 D 错误. 3. （多选）构建和谐、 节约型社会的思想深得民心，也体现在生活的方 方面面.自动充电式电动车就是很好的一例：电动车的前轮装有发电 机，发电机与蓄电池连接，当电动车滑行时，就可以向蓄电池充电，将 其他形式的能转化成电能储存起来.现有某人骑车以 500 J的初动能 在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭充电装置，让车自由滑行，其动 能随位移的变化关系如图线所示；第二次启动充电装置.其动能随 A. 电动车受到的摩擦阻力为

4、50 N B. 电动车受到的摩擦阻力为 83 N C. 第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是 200 J D. 第二次启动充电装置，向蓄电池所充的电能是 300 J 解析：当关闭充电装置，让车自由滑行时，电动车的动能全部用来克服 摩擦力做功，转化为内能，有Ek=fs i,解得 f=50 N;当启动充电装置滑行 时,电动车的动能一部分克服摩擦力做功，另一部分转化为蓄电池的 电能，根据能量守恒有 E=s 2+E电，故 E电二吕-fs 2=200 J. 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

5、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，溜溜球将返回到手上，如图所示. 溜溜球在运动过程中（ACD ） A. 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

6、 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. 如图所示,一个粗细均匀的 U 形管内装有同种液体，液体质量为 m. 在管口右端用盖板 A 密闭，两边液面高度差为 h,U 形管内液体的总长 度为4h,先拿去盖板，液体开始运动，由于管壁的阻力作用，最终管内 液体停止运动，则该过程中产生的内能为（A ） I I A. mgh B.

7、mgh i i C. mgh D. mgh 解析：去掉右侧盖板之后，液体向左侧流动，最终两侧液面相平，液体 的重力势能减少，减少的重力势能转化为内能.如图所示,最终状态可 I 等效为右侧 h 的液柱移到左侧管中，即增加的内能等于该液柱减少的 I 1 1 重力势能,则 Q= mg- h= mgh,故 A 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，物体重力势能的减少不等于重力对物体所 做的功 二上.f - /= 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

8、 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 fs B. 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 fd 解析：子弹克服阻力做功为 W=f(s+d),子弹损失的动能为 f(s+d),A 错;f 对木块做的功为 W =fs,

9、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

10、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 弹力做的功，所以选项 D 正确. 9. （多选） 如图所示,楔形木块 abc 固定在水平面上

11、，粗糙斜面 ab 和光 滑斜面 bc 与水平面的夹角相同，顶角 b 处安装一定滑轮.质量分别为 M,m（Mm 的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面 平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量 和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中（CD ） A. 两滑块组成系统的机械能守恒 B. 重力对 M 做的功等于 M 动能的增加 C. 轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D. 两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功 解析：由于斜面 ab 粗糙,在两滑块沿斜面运动的过程中，两滑块组成 系统的机械能不守恒，选项 A 错误.由动能定理，重力对 M 做的功大于

12、 M 动能的增加，选项 B 错误.由功能关系，轻绳对 m 做的功等于 m 机械 能的增加，选项 C 正确.由功能关系可知，两滑块组成系统的机械能损 失等于 M克服摩擦力做的功，选项 D 正确. B 组 10. 如图所示，工厂利用足够长的皮带传输机把货物从地面运送到高 出水平地面的 C 平台上,C 平台离地面的高度一定.传输机的皮带以一 定的速度 v 顺时针转动且不打滑将货物轻轻地放在A 处,货物随皮带 到达平台.货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹.已知所 有货物与皮带间的动摩擦因数为 卩,满足 tan 0 卩,可以认为最大静 摩擦力等于滑动摩擦力（D ） A. 皮带对货物做的功等于货

13、物动能的增加量 B. 皮带对货物做的功数值上等于货物对皮带做的功 C. 因传送货物，电动机需多做的功等于货物机械能的增加量 D. 货物质量 m 越大，系统产生的热越多 解析：皮带对货物做的功等于货物的机械能的增加量，即动能和势能 的增加量的和，故选项 A 错.设货物向上加速时的加速度为 a,则它加 速过程沿皮带方向的位移为 x物二：，此过程皮带前进的距离 x带 V V2 =v .故皮带对货物做的功 W=卩 mgcos 0 x物,货物对皮带做的 功大小mgcos 0 x带WW故选项 B 错.根据能量守恒定律知， 电动机对皮带多做的功，等于货物机械能的增加量和系统内能增加量 的和，故选项 C 错.

14、系统产生的热量 Q=a mgcos 0 (x带-x物)=卩 mgcos v2 0故 m 越大，产生的热量越多，故选项 D 对. 11. 人身体在最佳状态下，只能把人体化学能的 25%专化为有用的机械 能.假如一位质量为 60 kg 的登山运动员恰好具有这样的转化效率， 若他平均每小时登高500 m,那么，他在5 h内共消耗的化学能为多 少?(g 取 10 m/s2) 解析:设运动员克服重力做功的功率为 R,则 R 二，(t 1=1 h),则人体 消耗化学能的功率RA ( n为转化效率). mgh. 因此 R 二：, 运动员在 5 h 内共消耗的化学能 吨肚2 60 x 10 x 500 x5 E 二 Pt 2二= ；I J=6 X 106 J. 答案:6 X 106 J 12. 如图所示,在光滑水平地面上放置质量 M=2kg 的长木板,木板上表 面与固定的光滑弧面相切.一质量 m=1kg 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/s .求： (1) 滑块与木板间的摩擦力大小 Ff； (2) 滑块下滑的高