机械能守恒定律
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本题共8个小题,每小题6分.共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
1.下列关于力对物体做功的说法正确的是( )
A.摩擦阻力对物体做功的多少与路径无关
B.合力不做功,物体必定做匀速直线运动
C.在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等,一正一负
D.一对作用力和反作用力,可能其中一个力做功,而另一个力不做功
【解析】 根据摩擦力做功的特点知,摩擦力的功与路径有关,A错误;合力不做功,合力不一定为零,物体不一定做匀速直线运动,B错误;一对作用力、反作用力的功不一定数值相等、一正一负,有可能一个力做功,另一个力不做功,C错误,D正确.
【答案】 D
2.(2014·福州高一期末)如图1所示,小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为( )
图1
A.
B.
C.
D.
【解析】 设小球从A到B克服摩擦力的功为Wf.小球从A至B.-Wf-mgh=0-mv
小球从B至A
mgh-Wf=mv-0
解以上两式得vA=,B对.
【答案】 B
3.(2014·沈阳高一检测)如图2所示,将小球m分别从A点和B点无初速度地释放,则经过最低点C时,小球的速率之比v1∶v2为(空气阻力不计)( )
图2
A.1∶ B.∶1
C.2∶1 D.1∶2
【解析】 设球经C点时的速度为v,绳长为l.根据动能定理有
mgh=mv2-0,故v=.
所以v1==,v2===.v1∶v2=∶1,B正确.
【答案】 B
4.(2013·北京高考)在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意图如图3所示.小球每次都从斜槽的同一位置无初速滑下,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在如图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,机械能的变化量依次为ΔE1、ΔE2、ΔE3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是( )
图3
A.x2-x1=x3-x2,ΔE1=ΔE2=ΔE3
B.x2-x1>x3-x2,ΔE1=ΔE2=ΔE3
C.x2-x1>x3-x2,ΔE1<ΔE2<ΔE3
D.x2-x1<x3-x2,ΔE1<ΔE2<ΔE3
【解析】 根据平抛运动的分解,竖直方向做自由落体运动,判断出小球由1→2和由2→3所用时间的长短;水平方向做匀速直线运动,分析计算水平位移的关系.
由题意知,在竖直方向上,y12=y23,又因为在竖直方向上小球运动的速度越来越大,因此t12>t23;在水平方向上x12=x2-x1=v0t12,x23=x3-x2=v0t23,故有:x2-x1>x3-x2,又因忽略空气阻力的影响,故此过程中机械能守恒,所以有ΔE1=ΔE2=ΔE3=0,选项B正确.
【答案】 B