1、
第6节 能源的开发与利用
一、选择题
1．关于功和能，下列说法中正确的是( )
A．功和能的单位相同，物理意义也相同
B．物体对外未做功，这个物体就不具有能量
C．物体对外做功多，这个物体具有的能量就多
D．功和能不能相互转化，是不同的两个物理量
2．关于能源的利用中，下列说法不正确的是( )
A．自然界的能量守恒，所以不需要节省能源
B．城市的工业和交通急剧进展，使得城市环境过多地接收了耗散的能量，使城市环境的温度上升．
C．煤炭和石油产品的燃烧会造成空气污染和温室效应
D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
3．将质量为m的小球在距地面高度为h处
2、抛出．抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0.若小球受到的空气阻力不能忽视，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是( )
A．小球克服空气阻力做的功小于mgh
B．重力对小球做的功等于mgh
C．合外力对小球做的功小于mv
D．合外力对小球做的功等于mv
4．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的变化是( )
A．机械能不变，动能不变
B．动能不变，重力势能可能变化
C．动能不变，重力势能确定变化
D．若重力势能变化，则机械能确定变化
5．如图1所示，A、B两球的质量相同，A球系在不行伸长的绳子上，B球固定在轻质弹簧
3、上，把两球都拉到水平位置(绳和弹簧均拉直且为原长)，然后释放．当小球通过悬点O正下方的C点时，弹簧和绳子等长，则此时( )
图1
A．A、B两球的动能相等
B．A球重力势能的削减量大于B球重力势能的削减量
C．A球系统的机械能大于B球系统的机械能
D．A球的速度大于B球的速度
6．如图2所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动了一段距离．在此过程中( )
图2
A．外力F做的功等于A和B动能的增量
B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量
C．A对B
4、的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功
D．外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和
7．如图3所示，一根轻弹簧下端固定，直立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开头下落，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位置小球速度减小到零．小球下降阶段，下列说法中正确的是( )
图3
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的削减量等于小球动能的增加量
D．从A→D位置小球重力势能的削减量大于弹簧弹性势能的增加量
二、非选择题
图4
8．如图4所示，质量为m的自行车绝技运动
5、员从B点由静止动身，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t.由B到C的过程中，克服摩擦力做功为W.空气阻力忽视不计，重力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做多少功？
图5
9．如图5所示，皮带的速度是3 m/s，两圆心距离x＝4.5 m，现将m＝1 kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：
(1)小物体获得的动能Ek；
(2)这一过程摩擦产生的热量Q；
(3)这一过程电动机消耗的能量E是多少？
(g＝
6、10 m/s2)
第6节 能源的开发与利用
1．D 2.A
3．AB [由题意可知，小球落地的速度比抛出时大，即从抛出到落地的过程中，动能变大了．依据动能定理W合＝ΔEk，则W合>0，即重力所做的功大于阻力所做的功．而这个过程中重力对小球做的功为WG＝mgh，所以A、B正确．从抛出到落地的过程中，合外力做的功等于小球动能的变化量，即W合＝m(2v0)2－mv＝mv>mv，故C、D均错．]
4．ABD [物体在平衡力作用下的运动只有匀速直线运动，动能确定不变，若在水平面内直线运动，重力势能
7、不变，机械能也不变；若在竖直方向上或沿斜面直线运动，则动能不变，重力势能转变，机械能确定变化，综上所述，选项A、B、D均正确．]
5．D
6．BD [A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对．A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，C错．对B应用动能定理，WF－Wf＝ΔEkB，即WF＝ΔEkB＋Wf就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对．由上述争辩知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A
8、的摩擦力所做的功)不等，故A错．]
7．B
8．W＋mg2t2
解析 自行车由C点冲出后做竖直上抛运动
上上升度等于下降高度h＝gt①
上、下时间相等t上＝t下＝②
由功能关系知，在从B到C再到D的过程中，自行车运动员做的功W人应当等于他克服摩擦力做的功W与增加的重力势能之和，W人＝W＋mgh③
联立①②③式得W人＝W＋mgh＝W＋mg2t2
9．(1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J
解析 (1)μmg＝ma，a＝1.5 m/s2
μmgx′＝mv2
所以x′＝3 m<4.5 m，即物体可与皮带达共同速度，Ek＝mv2＝×1×32 J＝4.5 J
(2)v＝at，t＝2 s
Q＝μmg(vt－x′)＝0.15×1×10×(6－3) J＝4.5 J
(3)E＝Ek＋Q＝4.5 J＋4.5 J＝9 J
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