D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
解析:选BD 由于空气阻力做负功,卫星轨道半径变小,地球引力做正功,引力势能一定减小,动能增大,机械能减小,选项A、C错误B正确。根据动能定理,卫星动能增大,卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功,而地球引力做的正功等于引力势能的减小,所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小,选项D正确。
4. (多选)如图2所示,竖直弹簧下端与地面固定,上端拴接一小球,小球在竖直力F作用下,将弹簧压缩。若将力F撤去,小球将向上弹起,直到速度变为零为止。在小球上升过程中( )
图2
A.小球动能先增大后减小
B.小球动能与弹簧弹性势能之和先减小后增大
C.小球动能与弹簧弹性势能之和不断减小
D.小球动能减小为零时,重力势能最大
解析:选ACD 撤去力F时,弹力大于重力,小球所受合外力向上,加速度向上,小球向上做加速运动,当弹力减小到与重力平衡时,加速度为零,速度最大,之后,弹力小于重力,合外力向下,加速度向下,小球向上做减速运动,直至速度减为零,故整个过程中小球动能先增大后减小,选项A正确;因上升过程中,重力始终对小球做负功,因此,小球的动能与弹簧弹性势能之和不断减小,选项B错误,C正确;由以上分析可知,小球速度减为零时,上升至最大高度,即重力势能最大,故选项D正确。
5.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是( )