D.物体和斜面组成的系统机械能守恒
解析:物体沿斜面下滑,重力势能减少,动能增加,所以A项错误;斜面体除受重力外,还会在物体对它的压力的作用下向右运动,故其机械能不守恒,B项错误;由于只有系统内的动能和重力势能互相转化,无其他形式能量转化,故系统机械能守恒,D项正确;系统机械能守恒,而斜面体的机械能增加,所以物体的机械能减少,即斜面体对物体做负功,C项错误.
答案:D
4.(2017·合肥高一检测)以水平面为零势能面,小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍,那么在抛体运动过程中,当其动能和势能相等时,水平速度和竖直速度之比为( )
A.1 B.11
C.1 D.1
解析:开始抛出时:mgh=2·mv,当动能和势能相等时:mgh1=mv2,此时小球的竖直速度vy===,解得=,选项D正确.
答案:D
5.如图所示,在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g=10 m/s2)( )
A.10 J B.15 J
C.20 J D.25 J
解析:由h=gt2和vy=gt得vy= m/s,落地时,tan60°=,可得v0== m/s,由弹簧与小球组成的系统机械能守恒得Ep=,可求得Ep=10 J,A正确.
答案:A
二、多项选择题
6.下列物体中,机械能守恒的是( )
A.做自由落体运动的物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.物体以加速度g竖直向下做匀减速运动
解析:物体做自由落体运动或沿光滑曲面自由运动时,不受摩擦力,只有重力做功,机械能守恒,选项A、C正确;匀速吊起的集装箱,绳的拉力对它做功