第8节 机械能守恒定
基础训练
1.如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形,他们从楼顶跳下后,在距地面一定高度处打开伞包直到安全着陆,不计空气对跳伞者的阻力,则跳伞者( C )
A.动能一直在增大 B.机械能一直减小
C.机械能先不变后减小 D.重力势能先增大后减小
解析:不计空气对跳伞者的阻力,则未打开伞包时机械能守恒,打开伞包之后受到空气阻力,机械能减小。
2.下列各种运动过程中,物体机械能守恒的是(忽略空气阻力)
( D )
A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程
B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢运行的过程
C.在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程
D.手握内有弹簧的圆珠笔,笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程
解析:判断机械能守恒有两种方法,一是利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化。二是用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或者其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒。A选项中既有弹力做功又有拉力做功,所以机械能不守恒。B,C选项中缓慢、慢慢运动的过程中动能不变,物体上升,势能增加,故机械能不守恒。D选项中圆珠笔弹起的过程只有重力和弹力做功,机械能守恒,故选D。
3.如图所示,在距地面h高处以初速度v0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,下列说法中正确的是( D )
A.物体在c点比在a点具有的机械能大
B.物体在b点比在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
解析:物体在运动过程中,只受到重力作用,机械能守恒,在任何一个位置物体的机械能都是一样的,选项A错误,D正确;物体在下落过程中,重力势能转化为动能,Ekakbkc,选项B,C错误。
4.以下说法正确的是( C )
A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
B.物体所受的合外力等于零,它的机械能一定守恒
C.物体所受的合外力不等于零,它的机械能可能守恒
D.物体所受合外力做功为零,它的机械能一定守恒
解析:若物体在竖直方向做匀速直线运动,则一定有重力之外的其他力做功,故机械能不守恒,故选项A错误;物体所受的合外力为零,可能做匀速直线运动,但机械能不一定守恒,比如降落伞匀速下降,机械能减小,故选项B错误;物体所受的合外力不为零,可能仅受重力,只有重力做功,机械能守恒,故选项C正确;合外力做功为零时,根据动能定理得知,物体的动能不变,若重力势能变化,则其机械能也就变化,故选项D错误。
5.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)( B )
A.
B.
C.
D.0
解析:对弹簧和小球A,根据机械能守恒定律得弹性势能Ep=mgh;对弹簧和小球B,根据机械能守恒定律有Ep+
×2mv2=2mgh,得小球B下降h时的速度v=,只有选项B正确。
6.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( A )
A.一样大 B.水平抛的最大
C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大
解析:根据动能定理:mgh=mv2-m
得小球落地速度 v=
,
