同步课时精练（二十六）6.2 能量的转化与守恒（后附解析）
一、单选题
1．关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程
B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能
C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源
D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代
2．关于能源、能量，下列说法正确的是（ ）
A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
C．能量是守恒的，不会发生能源危机
D．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
3．风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（ ）
A．3：2 B．2：3 C．4：9 D．8：27
4．下列说法正确的是（ ）
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．能量耗散表明在能量的转化过程中，能量可利用的品质降低了
D．散发到环境中的热量不会自发地重新聚集到物体上，说明能量不守恒
5．如图，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块。弹簧的劲度系数为，物块质量为，物块与桌面之间的滑动摩擦因数为。重力加速度大小为。现以恒力（）将物块自弹簧原长位置开始向右拉动，则系统的势能最大时，弹簧的伸长量为（ ）
A． B． C． D．
6．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。下列符合节能做法的是（ ）
A．教室自然采光条件好时应及时关灯
B．中午离开教室后让电风扇继续开着
C．家庭空调长时间设置在18℃
D．教室的电脑即便不使用时也保持开机状态
7．如图所示，一木块静止在光滑的水平面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块，射入深度为d。在子弹射入木块的过程中，木块对子弹的平均阻力为f。木块滑行距离为s时开始匀速前进，下列判断正确的是（ ）
A．木块动能的增加量等于
B．子弹损失的动能等于fd
C．子弹与木块组成的系统机械能的损失等于fs
D．子弹与木块组成的系统机械能的损失等于fd
8．如图所示，电动机带动传送带以恒定的速率顺时针匀速运动，现将一质量为的滑块轻轻放在传送带左端，当滑块运动到传送带最右端时，其速率恰好等于，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为。关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．传送带两端点之间的距离为
B．系统摩擦生热与滑块对传送带做功大小之比为1∶1
C．滑块在传送带上运动的时间为
D．与未放滑块相比，电动机多做的功为，其大小等于滑块增加的动能与系统增加的内能之和
9．如图所示，固定的竖直杆上点A处套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置的轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上的D点，弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置距地面高度为h由静止沿杆滑下，圆环经过C处时的速度最大，滑到杆的底端时速度恰好为零。若圆环在B处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直杆可能光滑，且圆环下滑到B处时弹簧的弹性势能为mgh
B．下滑到C处，圆环受到的重力与摩擦力大小相等
C．圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做的功为
D．圆环上滑经过C的速度与下滑经过C的速度大小相等
二、多选题
10．关于能量守恒定律与能源，下面说法正确的是（ ）
A．人骑自行车是将生物质能转化为机械能
B．电动自行车和燃油汽车将汽油的化学能转化为机械能
C．只要有能量转移和转化，就一定遵从能量守恒定律
D．生物质能属于可再生能源，风能属于不可再生能源
11．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )
A．牛顿发现了万有引力定律 B．牛顿通过实验测出了万有引力常量的数值
C．经典力学适用于宏观低速物体 D．由于能量是守恒的，所以不必节约能源
12．如图所示，长木板A放在光滑水平地面上，物体B以水平速度v0冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上。则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力对物体B做负功，对物体A做正功
B．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能
C．摩擦力对A物体做的功等于系统机械能增加量
D．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和
三、解答题
13．考察你的家庭与学校，说出你在生活和学习中必须用到哪些形式的能量，它们是通过何种设备由什么形式的能量转化来的。
14．如图所示，用半径为 r=0.6m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽，薄铁板的长为6.0m、质量为 10kg，滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.5和 0.2，铁板从一端放入工作台的滚轮下，工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为 100N，在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽，已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s，g 取10m/s2，求：
（1）加工一块铁板需要多少时间；
（2）加工一块铁板电动机要多消耗多少电能．（不考虑电动机自身损耗）。
15．物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B 的左端，在A的上方O点用不可伸长的细线悬挂一小球C（可视为质点），线长L=0.8m，现将小球C拉至水平（细线绷直）无初速度释放，并在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为h=0.2m.。已知A、B、C的质量分别为、、，A、B间的动摩擦因数，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；
（2）若物体A未从小车B掉落，则小车B 的最小长度为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：A．能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，故A错误；
B．化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，故B正确；
C．在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，故C正确；
D．随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代，D正确；
答案：A。
2．A
解析：A．可再生能源足够清洁、无污染，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，A正确；
B．核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，同时核废料具有放射性，但不应该关闭核电站，应该合理地利用，B错误；
C．由于能量的转化具有方向性，所以无节制地消耗能源会造成能源危机，C错误；
D．化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，D错误；
答案：A。
3．C
解析：设空气密度为，风速为，风轮叶片长度为，则时间内流向风轮机的风能为
又
联立可得
设转化效率为，则风力发电机的输出电功率为
可知这两台风力发电机的输出电功率之比为
答案：C。
4．C
解析：A．自然界的能量守恒，但可利用能源是有限的，故能源需要节约，故A错误；
B．根据能量守恒可知，能量不会被创造，也不会消失，故B错误；
C．能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确；
D．散发到环境中的热量不会自发地重新聚集到物体上，说明能量在转化过程中具有方向性，不能说明能量不守恒，故D错误；
答案：C。
5．C
解析：设弹簧的最大伸长量为x，由功能关系可得
解得
ABD错误，C正确。
答案：C。
6．A
解析：日常生活中要节约能源，则教室自然采光条件好时应及时关灯，中午离开教室后要关闭风扇，在电脑长时间不用时应该要关闭电脑，家用空调冬天设置在左右，夏天设置在左右，故A正确，BCD错误。
答案：A。
7．D
解析：A．对木块，有
可知木块增加的动能为，故A错误；
B．对子弹，根据动能定理，有
可知子弹损失的动能为，故B错误；
CD．系统机械能损失为
故C错误，D正确。
答案：D。
8．D
解析：AC．根据题意，滑块在传送带上一直做匀加速直线运动，滑块加速度为
由运动学公式得，传送带两端点之间的距离为
滑块的运动时间为
AC错误；
B．系统摩擦生热为
滑块对传送带做功的大小为
两者之比为1∶2，故B错误；
D．由能量守恒定律知，电动机多做的功等于滑块增加的动能与系统增加的内能之和，也等于滑块对传送带所做的功，故D正确。
答案：D。
9．C
解析：A．圆环回到A点时与开始时圆环的机械能相等，圆环到达B处后获得一竖直向上的速度v才能回到A点，说明圆环运动过程中机械能有损失，重力与弹力做功不改变圆环的机械能，因此圆环在运动过程要受到摩擦力作用，竖直杆不可能光滑，故A错误；
B．圆环下滑到C处时速度最大，此时圆环所受合力为零，弹簧沿竖直方向的分力与摩擦力的合力等于圆环的重力，因此圆环受到的重力大于摩擦力，故B错误；
C．由题意可知，圆环在整个运动过程损失的机械能为
由对称性可知，圆环向下运动过程与向上运动过程克服摩擦力做功相等，因此圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做功为
故C正确；
D．圆环下滑从A到C时
上滑从C到A时
可知
故D错误。
答案：C。
10．AC
解析：A．人骑自行车是将生物质能转化为机械能，故A正确；
B．电动自行车是将蓄电池中储存的电能转化为机械能，燃油汽车是将汽油的化学能转化为机械能，故B错误；
C．能量守恒定律是自然界中普遍存在的规律，只要有能量转移和转化，就一定遵从能量守恒定律，故C正确；
D．生物质能和风能都属于可再生能源，故D错误。
答案：AC。
11．AC
解析：牛顿发现了万有引力定律，选项A正确；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项B错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项C正确；能量虽然是守恒的，但是随着能源的品质降低，可用的能源逐渐减小，所以要节约能源，选项D错误.
12．AD
解析：A．B的摩擦力方向向左，位移向右，故摩擦力对物体B做负功，A受B给他的摩擦力向右，位移向右，故摩擦力对物体A做正功，故A正确；
B．根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A的机械能增量和系统损失的机械能之和，故B错误；
C．根据动能定理，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加，故C错误；
D．根据能量守恒定律，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，故D正确。
答案：AD。
13．见解析
解析：在生活和学习中必须用到的能量形式包括内能、电能、光能和机械能。
内能通过电热水器由电能转化而来，也可以通过燃气灶由化学能转化而来；
电能通过发电机由机械能转化而来，或通过光伏发电装置由光能转化而来；
光能通过电灯由电能转化而来；
机械能通过电动机由电能转化而来，也可以通过汽油机由化学能转化而来。
14．（1）3.5s；（2）510J
解析：（1）砂轮给铁板的摩擦力
工作台给铁板摩擦力
铁板的加速度
铁板的最大速度为
铁板的位移
即
由
得
匀速运动时的位移
得
故总时间为
（2）由动能定理可知
则
得
代入数据得
点拨：根据物体的受力确定物体的运动状况，要注意判断运动物体的运动不能死套公式，注意运动实际（铁板在滚轮摩擦力作用下做匀加速直线运动，但速度不可能大于滚轮边缘的线速度的大小）。
15．（1）1.5m/s；（2）0.375m
解析：(1) 小球C下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
m/s
小球C与A碰撞过程系统动量守恒，以小球C的初速度方向为正方向，由动量守恒
小球C碰后上摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
联立解得
1.5m/s
(2) 物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
代入数据解得
v=0.5m/s
由能量守恒定律得
代入数据解得
x=0.375m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
