1.(2021·榆林模拟)一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯向上加速,如图所示,则( )
A.人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
B.人只受重力和踏板的支持力的作用
C.踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量
D.人所受合力做的功等于人的动能的增加量
【解析】选D。人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:ax=
a cos α,方向水平向右;ay=a sin α,方向竖直向上,水平方向受静摩擦力作用,f=max=ma cos α,水平向右,竖直方向受重力和支持力,FN-mg=ma sin α,由牛顿第三定律知人对踏板的压力FN′=FN>mg,故A、B错误;踏板对人的作用力即为支持力与摩擦力,并且二力均做正功;故在随着扶梯向上加速运动过程中,踏板对人支持力做的功小于人的机械能的增加量,故C错误;根据动能定理可知:合外力对人做的功等于人动能的增加量,故D正确。
2.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中( )
A.笔的动能一直增大
B.笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
C.弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量
D.弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
【解析】选D。开始时弹力大于笔的重力,则笔向上做加速运动;当弹力等于重力时加速度为零,速度最大;然后弹力小于重力,笔向上做减速运动,当笔离开桌面时将做竖直上抛运动,直到速度减为零到达最高点。笔的动能先增大后减小,选项A错误;因只有弹力和重力做功,则笔的重力势能、动能和弹簧的弹性势能守恒;因动能先增加后减小,则笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增加,选项B错误;因整个过程中初末动能不变,则弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能的增加量,选项C错误,D正确。