第五章第四节功能关系能量守恒定律一、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．物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变D．三种情况中，物体的机械能均增加答案C2．如图5－4－9所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一小球相连，小球处于光滑水平面上．现对小球施加一个方向水平向右的恒力F，使小球从静止开始运动，则小球在向右运动的整个过程中A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大C．小球的动能逐渐增大D．小球的动能先增大然后减小解析小球在向右运动的整个过程中，力F做正功，由功能关系知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，选项A错误，B正确；弹力一直增大，当弹力大小等于F时，小球的速度最大，动能最大，当弹力大于F时，小球开始做减速运动，速度减小，动能减小，选项C错误，D正确．答案BD3．(·通化模拟)如图5－4－10所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等解析小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，重力做功为零，但有摩擦力做负功，选项A错误；因为C为AB的中点，小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定，加速度恒定，速度的变化率相等，选项C正确；又因为重力做功相等，摩擦力做功相等，合外力做功相等，故减少的动能相等，损失的机械能相等，选项B、D正确．答案BCD4．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则图5－4－11中可能正确的是解析合力是恒定的；速度随时间线性增加；位移与时间是二次函数关系，根据功能关系知E＝E0－μmgx＝E0－μgF合t2，可见机械能随时间增大而减小，且与时间是二次函数关系．综上所述，A、D正确．答案AD5．(·福建理综)如图5－4－12所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同解析剪断轻绳后两物块运动中机械能守恒．着地时的速率皆为，选项A错误；两个物块运动过程中机械能分别守恒，因而机械能的变化量都为零，选项B错误；A、B静止时mAg＝mBgsinθ，则mA＜mB，重力势能的减少量等于重力做的功，分别为WA＝mAgh、WB＝mBgh，后者较大，选项C错误；根据h＝gt、＝t可得A、B下滑时间；根据平均功率P＝W/t可得PA＝PB，选项D正确．答案D6．(·杭州质检)如图5－4－13所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体A．重力势能增加了mghB．重力势能增加了mghC．动能损失了mghD．机械能损失了mgh解析设物体受到的摩擦阻力为Ff，由牛顿运动定律得Ff＋mgsin30°＝ma＝mg，解得Ff＝mg.重力势能的变化由重力做功决定，故ΔEp＝mgh.动能的变化由合外力做功决定：(Ff＋mgsin30°)·x＝ma·x＝mg·＝mgh.机械能的变化由重力或系统内弹力以外的其他力做功决定，故ΔE机械＝Ff·x＝mg·＝mgh，故B、D正确，A、C错误．答案BD7．(·苏州模拟)如图5－4－14甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图...
