第5节 科学验证:机械能守恒定律 第1课时 机械能守恒定律的理解及应用 1.C [解析] 沿斜面匀速下滑的物体,动能不变,重力势能减小,机械能减小,故A不符合题意;匀速上升的电梯,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故B不符合题意;体育竞赛中投掷出的铅球,可忽略空气阻力,只受重力作用,机械能守恒,故C符合题意;被竖直弹簧悬挂而上下运动的小球,受重力、弹簧的拉力作用,机械能不守恒,故D不符合题意. 2.D [解析] 加速上升的电梯,动能增大,重力势能增大,则电梯的机械能增大,故A错误;沿斜面匀速下滑的木箱,动能不变,重力势能减小,则木箱的机械能减小,故B错误;在平直路面上减速的汽车,动能减小,重力势能不变,则汽车的机械能减小,故C错误;在空中做自由落体运动的小球,只有重力对小球做功,小球的机械能守恒,故D正确. 3.A [解析] 由题意可知,这位同学运动时受到摩擦力,运动过程中要克服摩擦力做功,机械能减少,故A正确,B、C错误;由于他的高度先减小后不变,故他的重力势能先减小后不变,故D错误. 4.A [解析] 以地面为零势能面,物体落到海平面时高度为-h,重力势能为-mgh,故①错误;质量为m的物体从抛出至落到海平面的过程,物体下落高度为h,重力对物体做功为mgh,故②正确;从地面落到海平面的过程中,根据动能定理得mgh=mv2-m,物体落到海平面时动能为mv2=m+mgh,故③正确;物体运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以在任一位置时机械能均为m,故④正确. 5.D [解析] 物体沿光滑斜面由静止开始下滑至斜面底端的过程中,若不计空气阻力,则只有重力对物体做功,物体的重力势能减小,动能增加,减小的重力势能全部转化为动能,物体的机械能E随位移s不发生改变,故A、B、C错误,D正确. 6.C [解析] 以悬点所在水平面为零势能参考面,把两球悬线均拉到水平时,两球的重力势能均为零,释放前的动能均为零,则机械能相等,A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以在最低点时两球的机械能相等,此时A球低于B球,则A球的重力势能小于B球的重力势能,A球的动能大于B球的动能,故C正确. 7.BD [解析] 小球由A向B运动的过程中,做自由落体运动,处于完全失重状态,只有重力做功,机械能守恒,A错误;C点是小球的平衡位置,所以小球由B向C运动的过程中,弹力小于重力,加速度向下,处于失重状态,速度增大,动能增加,弹力对小球做负功,故小球的机械能减少,B正确,C错误;小球由C向D运动的过程中,减速下降,加速度向上,处于超重状态,弹力对小球做负功,故小球的机械能减少,D正确. 8.D [解析] 对小球和弹簧组成的系统,由机械能守恒定律得mv2=Ep+mgh,故小球在C点时弹簧的弹性势能为Ep=mv2-mgh,选项D正确. 9.C [解析] 由题意有mAg=mBgsin θ,得mA=mB,A错误;根据机械能守恒有mgh=mv2,得v=,两物体下落高度相同,则落地速度大小相等,方向不同,B错误;对A有h=gt12,对B有=a,又a==gsin θ,得t1=,t2=2=2t1,C正确;两物体的加速度方向不同,速度的变化量不同,D错误. 10.AB [解析] 两物体下落的过程中,重力做功为W=mgh,由于m、g、h都相同,则重力做功相同,故A正确;A沿斜面向下做匀加速直线运动,B做自由落体运动,A的运动时间大于B的运动时间,重力做功相同,由P=可知,PA< PB,故B正确;由机械能守恒定律可知mgh=mv2,得v=,则知到达地面时两物体的速度大小相等,到达地面时A重力的瞬时功率PA'=mgvsin θ,B重力的瞬时功率PB'=mgv,所以PA'
