1.关于机械能,下列说法中正确的是( )
A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
B.物体只要做曲线运动,它的机械能一定守恒
C.合力对物体所做的功为零,它的机械能一定守恒
D.合力对物体所做的功不为零,它的机械能可能守恒
解析:做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒,比如降落伞匀速下降,机械能减小,故A错误.物体做曲线运动时,可能有除重力以外的力做功,机械能不守恒,比如在空气阻力不能忽略的情况下物体做平抛运动时机械能不守恒,故B错误.合力对物体所做的功为零,物体可能做匀速直线运动,机械能不一定守恒,比如降落伞匀速下降,机械能减小,故C错误.合力对物体所做的功不为零,可能仅受重力,只有重力做功,机械能守恒,比如自由落体运动,故D正确.
答案:D
2.质量为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(g取10 m/s2)( )
A.0 J,-5 J B.0 J,-10 J
C.10 J,5 J D.20 J,-10 J
解析:物体下滑时机械能守恒,故它下滑到斜面中点时的机械能等于在初始位置的机械能,下滑到斜面中点时的重力势能Ep=-mg·sin 30°=-1×10××sin 30°J=-5 J.故选项A正确.
答案:A
3.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为( )
A.mgh B.mgH
C.mg(H+h) D.g(H-h)
解析:机械能是动能和势能的总和,因为选桌面为零势能面,所以开始时机械能为mgH,由于小球在下落过程中只受重力,所以小球在落地之前机械能守恒,即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等,故选项B正确.
答案:B
4.如图所示,一物体从直立轻质弹簧的上方h处下落,然后又被弹回,若不计空气阻力,则下列说法中错误的是( )
A.物体的机械能在任何时刻都跟初始时刻相等
B.物体跟弹簧组成的系统任意两时刻机械能相等
C.物体在把弹簧压缩到最短时,它的机械能最小
D.当重力和弹簧的弹力大小相等时,物体的速度最大
解析:物体由于受弹力作用,弹力对物体做负功,故物体的机械能不守恒,所以A错误.对于物体和弹簧组成的系统,只用重力和弹力做功,故系统的机械能守恒,故B正确.物体在把弹簧压缩到最短时,弹簧弹性势能最大,根据系统的机械能守恒可知物体的机械能最小,故C正确.物体先做自由落体运动,与弹簧接触后受到弹簧向上的弹力和重力,弹力先小于重力,后大于重力,物体速度先增大后减小,当重力和弹簧的弹力相等时,物体的速度达最大,故D正确.本题要求选错误的,故选A.
答案:A
5.(多选)如图所示,质量为m的小球在地面上以初速度v0沿斜向上抛出后,能达到的最大高度为H,当它将要落到离地面高度为h的平台上时,下列判断正确的是(不计空气阻力,取地面为参考平面)( )
A.它的总机械能为mv
B.它的总机械能为mgH
C.它的动能为mg(H-h)
D.它的动能为mv-mgh
解析:小球在空中运动时,由于不计空气阻力,所以小球只受重力作用,只有重力对小球做功,小球的机械能守恒,选择地面为参考平面,所以小球的总机械能为mv,选项A正确;小球在最高点时,由于小球具有一个水平向右的速度,因而具有一定的动能,此时的总机械能等于此时的动能和重力势能mgH之和,所以选项B错误;由于机械能守恒,小球在平台上的动能和势能mgh之和等于mv,所以小球落在平台上时的动能等于mv-mgh,选项C错误,选项D正确.
答案:AD