能力导练二十三 能量守恒定律与能源
基础巩固
1．关于能源的利用和节能，下列说法正确的是( )
A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
解析：能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错误，D正确；根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能量只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，选项B、C错误．
答案：D
2．(多选)关于功和能，下列说法正确的是( )
A．功和能的单位相同，它们的物理意义也相同
B．做功的过程就是物体能量的转化过程
C．做了多少功，就有多少能量发生了转化
D．各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的
解析：A中功和能的单位相同，但它们的物理意义不同．A错．据功是能量转化的量度，做功过程就是能量转化的过程，并且做多少功能量就转化多少，在转化过程中能量守恒，所以BCD正确．
答案：BCD
图1
3．如图1所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出，抛出后手保持不动．从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是( )
A．绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，球的动能一直减小
B．该过程中，手受到的绳的拉力先增大后减小
C．该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功
D．在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大
解析：绳伸直以后，绳的拉力向上，始终做负功，分析受力可知，重力大于拉力时，球的速度增大，动能增大，当重力与拉力相等时，球的速度最大，动能最大，当重力小于拉力时球的速度减小，动能减小，A选项错误；该过程中，绳子伸长量逐渐增大，手受到绳的拉力一直增大，B选项错误；从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中，动能损失，重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，C选项错误；根据能量守恒定律可知，在最低点时，小球的动能为零，球、绳和地球组成的系统势能最大，D选项正确．
答案：D
图2
4．如图2所示，一根弹簧原长为L，一端固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因数为μ，物体的质量为m，现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力的作用下沿地面运动距离s而停止(此物体与弹簧已分离)，则弹簧被压缩后具有的弹性势能是 ( )
A．kL2 B．μmgs
C．μmg(L＋s) D．μmg(L－s)
解析：弹簧释放的过程，物体和弹簧组成的系统能量守恒，最终弹簧的弹性势能转化为内能，Ep＝μmgs，由于弹簧压缩的长度x未知，不能根据Ep＝kx2求解弹性势能，A、C、D选项错误，B选项正确．
答案：B
