一、单项选择题
1.物体在平衡力作用下运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.机械能一定不变
B.物体的动能保持不变,而势能一定变化
C.若物体的势能变化,则机械能一定变化
D.若物体的势能变化,机械能不一定有变化
解析:选C.由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动,所以物体的动能不变,而势能可能不变,也可能变化,当物体的势能变化时机械能一定变化,当物体的势能不变时机械能一定不变,故C正确,A、B、D错误.
2.如图所示,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,D中的斜面是粗糙的.图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
解析:选C.机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功.在A、B图中木块受三个力作用,即重力、支持力和推力F,因有外力F做功,故不符合条件;D中因有摩擦力做功,故也不符合条件.因此只有C图符合守恒条件.
3.如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从轻弹簧的正上方某一高处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度变为零.对于小球、轻弹簧和地球组成的系统,在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中( )
A.小球的动能和重力势能的总和越来越小,小球的动能和弹性势能的总和越来越大
B.小球的动能和重力势能的总和越来越小,小球的动能和弹性势能的总和越来越小
C.小球的动能和重力势能的总和越来越大,小球的动能和弹性势能的总和越来越大
D.小球的动能和重力势能的总和越来越大,小球的动能和弹性势能的总和越来越小
解析:选A.在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中,只有重力和弹力做功,小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,即动能、弹性势能和重力势能的总和不变,由于弹力一直做负功,弹性势能不断增大,故小球的动能和重力势能的总和越来越小,故C、D错;同理,由于重力一直做正功,重力势能不断减小,故小球的动能和弹性势能的总和越来越大,故A对、B错,故选A.
4.两物体质量之比为1∶3,它们距离地面高度之比也为1∶3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( )
A.1∶3 B.3∶1
C.1∶9 D.9∶1
解析:选C.只有重力做功,机械能守恒.落地时动能Ek等于自由下落时重力势能的减少量mgh,结合题目已知条件可知C正确.
5.将物体从地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置,它的动能是重力势能的3倍,则这一位置的高度是( )
A.2H/3 B.H/2
C.H/3 D.H/4
解析:选D.物体在运动过程中机械能守恒,设动能是重力势能的3倍时的高度为h,