机械能守恒定律
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中.第1~4题只有一项符合题目要求;第5~6题有多项符合题目要求)
1.忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是 ( )
A.电梯匀速下降
B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C.物体沿粗糙斜面匀速下滑
D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升
【答案】B
【解析】电梯匀速下降,说明电梯处于受力平衡状态,并不是只有重力做功,所以A错误;物体在光滑斜面上,受重力和支持力的作用,但是支持力的方向和物体运动的方向垂直,支持力不做功,只有重力做功,所以B正确;物体沿着粗糙斜面匀速下滑,物体受力平衡状态,摩擦力和重力都做功,所以机械能不守恒,所以C错误;拉着物体沿光滑斜面匀速上升,物体受力平衡状态,拉力力和重力都做功,所以机械能不守恒,所以D错误.
2.质量1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若选初始位置为零势能点,那么,当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是( )
A.0,-5 J B.10 J,-10 J
C.10 J,5 J D.20 J,-10 J
【答案】A
【解析】因在最高点时物体的动能和重力势能均为零,故机械能等于零,由于物体下落时机械能守恒,故当它滑到斜面中点时具有的机械能也为零;重力势能Ep=-mg·Lsin 30°=-5 J.故选A.
3.(2016广东潮州金山中学模拟)如图所示,距地面h高处以初速度沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,运动轨迹是一条抛物线,下列说法正确的是( )
A.物体在c点比a点具有的机械能大
B.物体在a点比c点具有的动能大
C.物体在a、b、c三点具有的动能一样大
D.物体在a、b、c三点具有的机械能相等
【答案】D
【解析】沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,只有重力做功,机械能守恒.所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等,故A错误,D正确.根据动能定理得物体在下落过程中,重力做正功,动能增加,所以物体在c点比a点具有的动能大,故B、C错误.
4.(2016辽宁沈阳新民一中期末)如图所示,质量为m的物体,以速度v离开高为H的桌子,当它落到距地面高为h的A点时,在不计空气阻力的情况下,下列哪个说法是正确的( )
A.物体在A点具有的机械能是mv2+mgH
B.物体在A点具有的机械能是mv+mgH
C.物体在A点具有的动能是mv2+mg(H-h)
D.物体在A点具有的动能是mg(H-h)
【答案】C
【解析】运动过程中,小球只受重力作用,机械能是守恒的,所以若取地面为零势能面,物体在A点具有机械能为mv2+mgH;若取桌面为零势能面,物体在A点具有的机械能是mv2,A、B错误,重力势能的减少量转化为动能了,所以物体在A点具有的动能是mv2+mg(H-h),C正确,D错误.
5.如图从离地高为h的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升 H后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( )
A.物体在最高点的机械能为mg(H+h)
B.物体落地时的机械能为mg(H+h)+mv2
C.物体落地时的机械能为mgh+mv2
D.物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为mgh+mv2