题目内容

16.下列所述的情景中,机械能守恒的是(  )
A.汽车在平直路面上加速行驶B.木块沿斜面匀速下滑
C.降落伞在空中匀速下落D.小球在空中做自由落体运动

分析 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,逐个分析物体除重力以外的力做功情况,即可判断物体是否是机械能守恒.

解答 解:A、汽车在平直路面上加速行驶,说明汽车的牵引力在对汽车做功,所以汽车的机械能不守恒,故A错误.
B、木块沿斜面匀速下滑,说明此时的木块要受到沿斜面的摩擦力的作用,且对木块做了负功,所以其机械能不守恒.故B错误.
C、降落伞在空中匀速下落,说明重力和空气的阻力大小相等,阻力做了负功,所以机械能不守恒,故C错误.
D、做自由落体运动的物体只受重力的作用,所以小球的机械能守恒,故D正确.
故选:D.

点评 本题考查了判断物体的机械能是否守恒,知道机械能守恒的条件即可正确解题,也可以机械能的概念分析B项和C项.

练习册系列答案
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5.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码       B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码       D.交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h. 某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案.这些方案中合理的是D.

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数计算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中:重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2,动能的增加量△Ek=$\frac{{m{{({h_3}-{h_1})}^2}}}{{8{T^2}}}$ (用题中所给字母表示)
④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线如图3所示.图象是一条直线?此直线斜率的物理含义是重锤下落时加速度的2倍.已知当地的重力加速度g=9.8m/s2?由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%(保留两位有效数字).

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