5.机械能守恒定律 课时过关·能力提升 一、基础巩固 1.(多选)下列叙述中正确的是( ) A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B.做变速直线运动的物体的机械能可能守恒 C.合力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒 D.系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒 解析:系统机械能是否守恒可根据机械能守恒的条件来判断,做匀速直线运动的物体所受合力为零,动能不变,但重力势能可能改变,选项A错误;做变速运动的物体,若只有重力对它做功时,机械能守恒,选项B正确;合力对物体做功为零时,除重力之外的力有可能做功,此时机械能不一定守恒,选项C错误;系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能守恒,选项D正确. 答案:BD 2.(多选)如图所示,竖直轻弹簧下端与地面拴接,上端拴接一小球,小球在竖直方向力F作用下,将弹簧压缩.若将力F撤去,小球将向上弹起,直到速度变为零时为止.在小球上升的过程中( ) A.小球动能先增大后减小 B.小球动能与弹性势能之和先减小后增大 C.小球动能和弹性势能之和不断减小 D.小球动能减小为零时,重力势能最大 解析:小球向上弹起的过程中,小球先加速后减速,直到继续向上减速到零,所以小球的动能先增大后减小,故选项A正确;整个上升过程,系统的机械能守恒,小球的重力势能一直增加,所以,小球动能与弹性势能之和一直减小,故选项B错误,C正确;小球动能为零时,即小球上升到最高处,重力势能最大,故选项D正确. 答案:ACD 3.用弹簧枪将一质量为m的小钢球以初速度v0竖直向上弹出,不计空气阻力,当小钢球的速度减为v04时,钢球的重力势能为(取弹出钢球点所在水平面为参考平面)( ) A.1532mv02B.1732mv02 C.132mv02D.49mv02 解析:由12mv02=Ep+12mv042,得Ep=1532mv02. 答案:A 4.如图所示四个选项中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的.图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( ) 解析:机械能守恒的条件是只有重力做功,在题图A、B中木块受三个力作用,即重力、支持力和推力F,因有外力F做功,故不符合条件;题图D中因有摩擦力做功,故也不符合条件,因此只有题图C符合守恒条件. 答案:C 5.如图所示,某人以拉力F将物体沿斜面向下拉动,拉力大小等于摩擦力大小,则下列说法中正确的是( ) A.物体做匀速运动 B.合外力对物体做功等于零 C.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能减小 解析:由于拉力大小等于摩擦力大小,物体在重力沿斜面方向的分力作用下加速下滑,故选项A错误;拉力与摩擦力分别对物体做正功和负功,并且做功的大小相等,代数和为零,机械能守恒,故选项B、D错误,选项C正确. 答案:C 6.如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动,在此过程中( ) A.小球的机械能守恒 B.重力对小球不做功 C.绳的拉力对小球不做功 D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少 解析:斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力和绳子拉力的作用.由于除重力做功外,摩擦力做负功,所以机械能减少,A、B错误;绳子拉力总是与运动方向垂直,故不做功,C正确;由动能定理知,小球动能的变化等于合力做功,即重力与摩擦力所做的总功,D错误. 答案:C 7.在利用重物做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,下列说法中正确的是( ) A.选重锤时稍重一些的比轻的好 B.选重锤时体积大一些的比小的好 C.实验时要用秒表计时,以便计算速度 D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器要好 解析:选用的重锤宜重一些,可以使重力远远大于阻力,阻力可忽略不计,从而减小实验误差,故选项A正确;重物体积大,下落时受空气阻力越大, ... ...
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