机械能守恒定律
1.下列四个选项的图中,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,图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。图A、图B中,除重力外,力F对木块做功,机械能不守恒。图C中只有重力做功,机械能守恒。图D中除重力外,摩擦力对木块也做功,机械能不守恒,故只有C项正确。
2.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,这个过程中关于能量关系描述正确的
是 ( )
A.加速助跑过程中,运动员的动能和重力势能不断增加
B.起跳上升过程中,杆的弹性势能先增加后减小
C.起跳上升过程中,运动员的重力势能和动能之和保持不变
D.运动员到达横杆正上方时,动能为零
【解析】选B。加速助跑过程中,运动员的速度越来越大,故其动能增加,重力势能不变,故A错误;起跳上升过程中,弹性形变先增大后减小,所以杆的弹性势能先增加后减小,根据机械能守恒知,运动员的重力势能和动能之和先减小后增加,故B正确,C错误;到达横杆正上方时,运动员具有水平速度,动能不为零,故D错误。
3.(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离,如图所示。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是 ( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
【解析】选A、B、C。运动员到达最低点前,重力一直做正功,重力势能始终减小,A正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员所受蹦极绳的弹力方向向上,所以弹力做负功,弹性势能增加,B正确;蹦极过程中,由于只有重力和蹦极绳的弹力做功,因而运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒,C正确;重力势能的改变只与高度差有关,与重力势能零点的选取无关,D错误。
