机械能守恒定律
(25分钟·60分)
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.关于这四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是 ( )
A.图甲中,滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B.图乙中,过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C.图丙中,小球在水平面内做速度大小不变的圆周运动
D.图丁中,石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
【解析】选B。甲图中只有重力做功,机械能守恒;乙图中摩擦力做功,机械能不守恒;图丙中没有力做功,机械能守恒;图丁中只有重力做功,机械能守恒。
【补偿训练】
如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断错误的是 ( )
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,机械能守恒
B.乙图中,物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,机械能守恒
C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升的过程中,A、B机械能守恒
D.丁图中,小球由水平位置A处由静止释放,运动到B处的过程中,机械能守恒
【解析】选A。甲图中重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但A机械能不守恒,故A错误;乙图中物体B除受重力外,还受支持力、拉力、摩擦力,但当拉力与摩擦力相等时,除重力之外的三个力做功的代数和为零,物体B机械能守恒,故B正确;丙图中绳子的张力对A做负功,对B做正功,两者代数和为零,又不计任何阻力,故A、B机械能守恒,故C正确;丁图中只有小球的重力做功,故机械能守恒,故D正确。
2.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点,如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点,这个实验可以说明,摆球由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小 ( )
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关 D.只与摆球的质量有关
【解析】选C。由题意知摆球在运动过程中不受阻力,满足机械能守恒的条件,设下落的高度为H,则有mgH= mv2,v= ,故其末速度只与高度有关,C正确,A、B、D错误。
