机械能守恒定律及应用
一、选择题(本题共10小题,1~6题为单选题,7~10题为多选题)
1.如图所示,在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体,以初速度v0被抛出,不计空气阻力,当它到达B点时,其动能为( )
A.mv+mgH B.mv+mgh1
C.mgH-mgh2 D.mv+mgh2
解析:B 由机械能守恒,mgh1=mv2-mv,到达B点的动能mv2=mgh1+mv,B正确.
2.如图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下,那么,在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块的机械能一定增加
B.物块的机械能一定减小
C.物块的机械能可能不变
D.物块的机械能可能增加也可能减小
解析:A 机械能变化的原因是非重力、弹力做功,题中除重力外,有拉力F和摩擦力Ff做功,则机械能的变化取决于F与Ff做功大小关系.由mgsin α+Ff-F=ma知:F-Ff=mgsin 30°-ma>0,即F>Ff,故F做正功多于克服摩擦力做功,故机械能增加,A项正确.
3.如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )
A. B.
C. D.4
解析:C 由机械能守恒定律ΔEp减=ΔEk增
即mg(L-)=mv2,所以v=.故C正确.
4.如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( )
A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功
B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态
C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
D.小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒
解析:C 小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,半圆形槽有向左运动的趋势,但是实际上没有动,整个系统只有重力做功,所以小球与槽组成的系统机械能守恒.而小球过了半圆形槽的最低点以后,半圆形槽向右运动,由于系统没有其他形式的能量产生,满足机械能守恒的条件,所以系统的机械能守恒.小球到达槽最低点前,小球先失重,后超重.当小球向右上方滑动时,半圆形槽向右移动,半圆形槽对小球做负功,小球的机械能不守恒.综合以上分析可知选项C正确.