6 能源的开发与利用 知识点题库

我们说要节约能源，从物理学角度看，其原因是（     ）

如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m．开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（   ）

如图所示，一质量M=0.4kg的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动，其右侧固定有一轻质水平弹簧（处于原长）．台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带，传送带始终以υ=1m/s的速率逆时针转动．另一质量m=0.1kg的小物块A以速度υ₀=4m/s水平滑上传送带的右端．已知物块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带左右两端的距离l=3.5m，滑块A、B均视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s² ．

如图所示，内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与光滑水平轨道BC相切．质量m₂=0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量m₁=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍．忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s² ． 求

如图所示，质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车上AB部分是半径R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，m与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间距离x随各量变化的情况是（　　）

如图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．关于此实验，下列说法中正确的是（   ）

利用能源的过程实质上是(    )

如图所示，内部带有加热装置的绝热气缸质量为M，用绝热活塞封闭一定质量的气体，用绳将活塞和气缸竖直悬挂在空中，气缸顶部有卡环，气缸内部长为2L，活塞质量为m、面积为S，开始气体温度为300K，活塞到缸底的距离为1.5L，加热电阻丝的电阻为R，启动后电流为l，气体缓慢升温，经时间t气体温度变为450K，大气压强为p₀ ， 重力加速度为g，活塞的厚度不计。求：

如图所示,小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为m,水平地面的小球右边有一固定的弹性挡板;B为带有四分之一圆弧面的物体,质量为km(其中k为整数),半径为R,其轨道末端与水平地面相切。现让小球A从B的轨道正上方距地面高为h处静止释放,经B末端滑出,最后与水平面上的小球发生碰撞,其中小球之间、小球与挡板之间的碰撞均为弹性正碰,所有接触面均光滑,重力加速度为g.求：

如图所示，光滑“∪”型平行金属导轨固定在水平面上，一导体棒静置于导轨上，并与导轨垂直，构成回路。回路上方一条形磁铁在外力F作用下，竖直向上做匀速运动。运动中外力F对磁铁做功W_F ， 磁场力对导体棒做功W₁ ， 磁铁克服磁场力做功W₂ ， 重力对磁铁做功W_G ， 回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为E_k ． 则下列关系正确的是（   ）

如图所示，质量分别为m₁=m₂=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v₀=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s².求：

如图所示，质量为m、高为h的物体A静止在足够长的光滑水平地面上。其左侧表面为 圆弧，底面右端恰好与地面相切。质量为2m的可视为质点的物体B从A顶端由静止滑下，到达水平地面后与迎面而来的质量为4m的物体C发生弹性正碰。不计一切摩擦，求：

如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在Q、N点连接，倾斜轨道倾角为θ，轨道间距均为L．水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内，QN、EF距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为B₁、B₂ ， 以QN为分界线且互不影响．现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度．当导体棒b在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来．求：

超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。如图甲所示，质量均为15kg的两辆手推车沿同一直线静置于水平地面上，人在0.2s内将第一辆车水平推出使其沿直线运动，此后两车的 图像如乙图所示。若两辆车运动时受到地面的阻力恒为车所受重力的k倍，并一次成功嵌套，忽略空气阻力与碰撞时间，重力加速度取 ，求：

电动自行车的简化电路如图甲所示， 为滑动变阻器，M为电动机。若将滑动变阻器的滑动触头滑至最右端时，闭合开关，电动机恰好不转动，此时电流表的示数为 ；将滑动变阻器的滑动触头滑至最左端时，电动机正常工作，此时电流表的示数为 。已知电源的电动势为E，内阻极小可以忽略不计，电动机线圈的电阻为R，定值电阻的阻值为 ，电压表和电流表均为理想电表。

如图所示，货舱P中的两种谷物需要通过如下装置进行分离。谷物以相同的初速度v₀=3 m/s通过半径为R=0.4m的光滑半圆轨道的最高点A，并沿圆轨道运动至最低点B（最低点B与传送带平滑连接），之后谷物通过长度为L的传送带运动至另一端点C，最终从点C水平飞出落至收集板上，谷物落到收集板后保持静止。利用不同谷物与接触面间不同的动摩擦因数µ这一特性，并通过调节传送带运行速度v和传送带长度L来达到分离的目的，分离效果可由收集板上两种谷物的间距x来衡量。两种谷物和传送带间的动摩擦因数分别是0.2和0.4，点C距收集板的高度为h=1.25m。不考虑轮的半径及谷物在连接处的能量损失，不考虑谷物间的碰撞，忽略空气阻力，重力加速g=10m/s^2.（结果可以保留根号形式）

如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起竖直放置在水平地面上，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（   ）

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨、平行放置于同一水平面内，与导体棒、定值电阻构成闭合回路。在棒左侧空间存在竖直向下的匀强磁场，在棒右侧有一绝缘棒 ， 棒与一端固定在墙上的轻弹簧接触但不相连，弹簧处于压缩状态且被锁定。

现解除锁定，棒脱离弹簧后以速度与棒碰撞并粘在一起，两棒最终静止在导轨上。整个过程中两棒始终垂直于导轨，棒与导轨始终接触良好。

已知磁感应强度的大小为B，棒、的质量均为、长度均为 ， 导体棒与定值电阻的阻值分别为和。不计导轨的电阻以及电路中感应电流的磁场。求：

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如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直半圆轨道，在A点与地面平滑连接。轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，OA=3R。现将质量为m的物块P，从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（位置未标出），第一次弹回后恰好停在A点。已知物块与水平地面间动摩擦因数 ， 重力加速度为g求：

如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的3倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ，使木板与重物以共同的速度v₀向右运动，某时刻木板与墙发生碰撞。已知板与墙的碰撞均为弹性碰撞，时间极短。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。求：