下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
把下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是哪一项,我们来逐一分析选项,并给出正确答案和解析:
题目重复:
把下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B. 做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒
C. 合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒
D. 只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
正确答案:D
解析:
A. 做匀速直线运动的物体,虽然动能不变,但如果物体在竖直方向上做匀速直线运动(如升降机匀速上升或下降),那么重力势能会发生变化,因此机械能(动能+势能)不守恒。所以A选项错误。
B. 做匀变速直线运动的物体,机械能可能守恒也可能不守恒。例如,自由落体运动就是一个匀变速直线运动,但在这个过程中只有重力做功,机械能守恒。B选项的说法过于绝对,是错误的。
C. 合外力对物体做功为零时,只能说明物体的动能没有变化,但并不能保证机械能守恒。因为除了动能外,机械能还包括势能。如果合外力中除了重力外还有其他力,并且这些力做了功,那么势能就会发生变化,机械能也就不守恒了。例如,在水平面上拉动物体时,如果拉力与摩擦力相等且方向相反,那么合外力做功为零,动能不变,但如果物体被拉升或降低了一定的高度,重力势能就会变化,机械能也就不守恒了。所以C选项错误。
D. 根据机械能守恒的条件,只有重力或系统内弹力做功时,物体的机械能才守恒。如果只有重力对物体做功(没有其他力做功或者其他力做的功相互抵消),那么物体的机械能一定守恒。所以D选项正确。
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