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七、机械能守恒定律 功能关系
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1.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是( )
解析:物体在竖直恒力F作用下由静止上升时,物体向上做匀加速运动,根据功能关系,机械能E=Fh=F·at2,因此机械能随时间变化的图象是开口向上的抛物线,A、B项错误;当撤去拉力后,只有重力做功,机械能不变,C项正确,D项错误.
答案:C[来源:Zxxk.Com]
2.
如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动.质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端.现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块( )[来源:学*科*网Z*X*X*K]
A.最大速度相同
B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同
D.重力势能的变化量不同
解析:整个过程中,物块达到平衡位置时速度最大,物块质量越大,其平衡位置越靠近最低点,则由最低点到平衡位置过程中,弹簧弹力与物块的重力沿斜面方向的分力的合力对质量较大的物块做功较小,又Ek=mv2,故质量较大的物块在平衡位置速度较小,A项错;撤去外力瞬间,物块的加速度最大,由牛顿第二定律可知,两物块的最大加速度不同,B项错;撤去外力前,两弹簧具有相同的压缩量,即具有相同的弹性势能,从撤去外力到物块速度第一次减为零,物块和弹簧整体机械能守恒,由机械能守恒定律可知,物块的重力势能的变化量大小等于弹簧弹性势能的变化量大小,所以重力势能的变化量相同,D项错;因为两物块质量不同,物块的初始高度相同,由ΔEP=mgΔh可知,两物块上升的最大高度不同,C项对.
答案:C
3.(多选)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是( )
A.卫星的动能逐渐减小
B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小
C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
解析:由于稀薄气体的阻力做负功,卫星轨道半径变小,地球引