第五章第三节机械能守恒定律及其应用一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1．(·海南单科)下列关于功和机械能的说法，正确的是A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量解析物体重力势能的减少始终等于重力对物体所做的功，A项错误；运动物体动能的减少量不一定等于其重力势能的增加量，D项错误．答案BC2．用图5－3－12所示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律．在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中①重力做正功，重力势能增加②重力的瞬时功率一直增大③动能转化为重力势能④摆线对摆锤的拉力不做功⑤若忽略阻力，系统的总机械能为一恒量A．①③B．②④C．②⑤D．④⑤解析摆锤向下运动，重力做正功，重力势能减小，故①错误．由于开始静止，所以开始重力功率为零，在D位置物体v的方向与重力垂直，PG＝Gvcosθ，可知PG＝0，而在从A位置摆动到D位置的过程中，重力的功率不为零，所以所受重力瞬时功率先增大后减小，②错误．在向下运动的过程中，重力势能减小，动能增加，故③错误．摆线拉力与v方向始终垂直，不做功，只有重力做功，故机械能守恒，故④⑤正确，选D.答案D3．如图5－3－13所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的速度为v，与A点的竖直高度差为h，则A．由A到B重力做功为mghB．由A到B重力势能减少mv2C．由A到B小球克服弹力做功为mghD．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为解析由重力做功的特点知，A对；由A到B，小球减少的重力势能一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，B、C均错；由机械能守恒定律得mgh＝mv2＋E弹，故D正确．答案AD4．(·衡水一中月考)如图5－3－14所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)，对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D．在这个过程中，运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功解析运动员从开始与跳板接触到运动到最低点的过程中，所受合外力先减小后增大，动能先增大后减小，所以A、B错误；运动员由A位置运动到B位置的过程中，跳板的弹力始终做负功，故其弹性势能一直增加，C正确；由于跳水运动员从某高处落到处于自然状态的跳板上，故初速度不为零，根据动能定理可知重力对运动员做的功小于跳板的作用力对她做的功，D正确．答案CD5．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．图5－3－15所示图象中，能正确反映各物理量之间的关系的是解析设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep＝E0－mg2t2＝E0－mv2＝E0－Ek＝E0－mgh.综上可知只有B对．答案B6．如图5－3－16所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，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＝10m/s2)A．10JB．15JC．20JD．25J解析小球落地时的竖直分速度vy＝＝m/s，水平分速度vx＝＝m/s，则E弹＝mv＝10J，故选A.答案A7．如图5－3－17所示，B物体的质量是A物体质量的1/2，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是A.HB.HC.HD.H解析设当物体A距地面h时，其动能与其势能相等，对A、B组成的系统由机械能守恒定律得：mAg(H－h)＝v2又根据题意可知：mAv2＝mAgh，解得h＝H，故B正确．答案B8．(·咸阳模拟)如图5－3－18所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆...
