D.一个轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重物沿竖直方向做上下振动
解析 起重机吊起货物做匀加速上升运动,起重机对物体做正功,机械能增加,故A错误;平抛运动只有重力做功,机械能守恒,故B正确;沿着粗糙斜面(斜面固定不动)匀速下滑的物体,摩擦力做负功,机械能减少,故不守恒,故C错误;轻质弹簧上端悬挂,重物系在弹簧的下端做上下振动过程中只有重力和系统内弹力做功,故系统机械能守恒,但物体机械能不守恒,故D错误。
答案 B
机械能守恒定律的应用
[观察探究]
如图2所示是运动员投掷铅球的动作,如果忽略铅球所受空气的阻力。
图2
(1)铅球在空中运动过程中,机械能是否守恒?
(2)若铅球被抛出时速度大小一定,铅球落地时的速度大小与运动员将铅球抛出的方向有关吗?
(3)在求解铅球落地的速度大小时,可以考虑应用什么规律?
答案 (1)由于阻力可以忽略,铅球在空中运动过程中,只有重力做功,机械能守恒。
(2)根据机械能守恒定律,落地时速度的大小与运动员将铅球抛出的方向无关。
(3)可以应用机械能守恒定律,也可以应用动能定理。
[探究归纳]
1.机械能守恒定律的不同表达式
表达式 物理意义 守恒
角度 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E初=E末 初状态的机械能等于末状态的机械能 转化
角度 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2或ΔEk=-ΔEp 过程中动能的增加量等于势能的减少量