题目内容
5.如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是$\frac{1}{3}$g,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则在此过程中( )A. | 物块机械能减少$\frac{1}{3}$mg(H+h) | |
B. | 物块和弹簧组成的系统机械能守恒 | |
C. | 物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{1}{3}$mg(H+h) | |
D. | 物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{2}{3}$mg(H+h) |
分析 由A运动到C的过程中,物体的动能变化为零,重力势能减小量等于机械能的减小量.整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功.由功能关系分析.
解答 解:A、由A运动到C的过程中,物块机械能减少mg(H+h),故A错误.
B、对于物块和弹簧组成的系统来说,由于空气阻力对物块做功,所以系统的机械能不守恒,故B错误.
CD、物块从A点由静止开始下落,加速度是$\frac{1}{3}$g,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma,得f=$\frac{2}{3}$mg,所以克服空气阻力所做的功为f(H+h)=$\frac{2}{3}$mg(H+h),整个系统机械能减少量等于克服空气阻力所做的功,所以物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{2}{3}$mg(H+h),故C错误,D正确.
故选:D
点评 本题是对机械能守恒条件和功能关系的直接考查,掌握住机械能守恒的条件即可,注意题目中的研究对象的选择.学会运用能量守恒的观点求解问题,知道能量是守恒的和能量的转化形式.
练习册系列答案
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