机械能守恒定律
基础训练
1.如图所示表示撑杆跳运动的三个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆,其中发生了弹性势能与重力势能转化的阶段是( B )
A.只有助跑阶段
B.只有撑杆起跳阶段
C.只有越横杆阶段
D.撑杆起跳阶段与越横杆阶段
解析:运动员的助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能,随着人体的继续上升,撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越横杆阶段弹性势能和重力势能均
不变。
2.如图所示是足球比赛中漂亮的“香蕉球”示意图,足球在沿曲线飞行的过程中,足球的 ( C )
A.机械能守恒
B.动能一定增大
C.速度一定改变
D.所受合外力可能为0
解析:足球能飞出“香蕉球”路线,是空气阻力作用的缘故,故其机械能不守恒,选项A错;足球在沿曲线飞行的过程中,若足球上升,重力做负功,则动能减小,选项B错;曲线运动的速度方向时刻改变,选项C正确;所受空气作用力不可能与重力平衡,故其所受合外力不可能为0,选项D错。
3.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则( D )
A.下滑过程中支持力对小朋友做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
解析:小朋友在运动过程中受阻力作用,机械能不守恒,因此选项C错误;在整个运动中支持力与运动方向垂直,因此支持力对小朋友不做功,选项A错误;下滑过程中小朋友的重力势能减小,选项B错误;而运动过程中小朋友的机械能减少了,因此摩擦力做负功,所以选项D
正确。
4.在下列几种运动中,机械能守恒的是( D )
A.物体沿斜面匀速下滑
B.汽车在平直路面上加速行驶
C.物体在空中以8 m/s2的加速度下落
D.物体以8 m/s的初速度冲上光滑固定斜面
解析:机械能守恒的条件是系统内只有重力或弹力做功。选项A中除重力外,有阻力做功,机械能不守恒;汽车在平直路面上加速行驶,汽车的牵引力对汽车做功,所以汽车的机械能不守恒,选项B错误;物体以8 m/s2的加速度下落,说明物体受重力和空气阻力的作用,阻力做负功,所以机械能不守恒,选项C错误;选项D中只有重力做功,机械能守恒。
5.物体自由下落,空气阻力不计,求其下落一段高度时的速度大小,可用动能定理列方程mgh=
mv2(1式),也可根据机械能守恒定律列方程mgh= mv2(2式),结果列出的两个方程完全一样,但是( D )
A.1式中的“mgh”是能,2式中的“mgh”是功
B.两式中的“h”意义相同,都是表示高度
C.1式中的“h”是过程中的位移,2式中的“h”是那一状态的相对
高度
D.两式中的“mv2”意义相同,都是物体末状态的动能
