2023人教版带答案高中物理必修三第九章静电场及其应用微公式版考点大全笔记.docx
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1、2023人教版带答案高中物理必修三第九章静电场及其应用微公式版考点大全笔记1单选题1、关于机械能和机械能守恒,下列说法正确的是()A物体质量越大,其机械能越大B机械能是标量,但可能取负值C机械能守恒时,物体一定处于平衡状态D重力对物体做正功时,物体机械能增加答案:BA物体质量越大,物体的动能和重力势能不一定越大,则机械能不一定越大,A错误;B机械能是标量,但可能取负值,B正确;C机械能守恒时,物体不一定处于平衡状态,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,C错误;D重力对物体做正功时,物体机械能不一定增加,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,D错误。故选B。2、一个质量为2kg的物体从某高处自由下
2、落,重力加速度取10m/s2,下落2s时(未落地)重力的功率是()A300WB400WC500WD600W答案:B下落2s时重力的功率是P=mgvy=mg2t=21022W=400W故选B。3、如图所示,斜面倾角为37,物体1放在斜面紧靠挡板处,物体1和斜面间动摩擦因数为0.5,一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮,绳一端固定在物体1上,另一端固定在物体2上,斜面上方的轻绳与斜面平行。物体2下端固定一长度为h的轻绳,轻绳下端拴在小物体3上,物体1、2、3的质量之比为4:1:5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为h,此时各段轻绳刚好拉紧。已知物体触地后立即停止运动、不
3、再反弹,重力加速度为g10m/s2,小物体3从静止突然放手后物体1沿面上滑的最大距离为()A3hB73hC2hD43h答案:D设2的质量为m,从开始放手到3触地过程中,设触地时3的速度为v1;则对整体根据功能关系可知6mgh(4mgsin+4mgcos)h=12(10m)v12此后3停止,设物体2继续向下运动距离s后速度减小为零,对1、2应用功能关系可知mgs(4mgsin+4mgcos)s0-12(5m)v12解得s=h3则1沿斜面上滑的最大距离为Lh+s=43h故D正确,ABC错误。故选D。4、质量为m的小球从光滑曲面上滑下,在到达高度为h1的位置A时,速度大小为v1,滑到高度为h2的位置
4、B时,速度大小为v2,则()A以A处为重力势能参考面,则小球在B处的重力势能为mgh2B由于不清楚支持力做功,所以无法断定机械能是否守恒C无论以什么位置作为参考面,小球在下滑中,重力做功WG=mgh1-h2D以曲面顶部为参考面,则小球在B处重力势能比在A处的重力势能大答案:CA以A处为重力势能参考面,则小球在B处的重力势能为Ep=-mgh1-h2=mgh2-h1A错误;B物体在运动过程中,支持力的方向总是与速度方向垂直,因此支持力不做功,小球运动过程中只有重力做功,小球机械能守恒,B错误;C根据功的定义式,小球在下滑中,重力做功为WG=mgh1-h2C正确;D令曲面底部到A的距离为h0,以曲面
5、顶部为参考面,则小球在B处重力势能与在A处的重力势能分别为EpA=-mgh0-h1,EpB=-mgh1-h2+h0由于重力势能的正负表示大小,因此小球在B处重力势能比在A处的重力势能小,D错误。故选C。5、已知高铁在运行时所受的阻力与速度成正比,则以速度v匀速行驶时,发动机的功率为P;若以2v的速度匀速行驶时,发动机的功率为()APB2PC4PD8P答案:C当列车以速度v匀速运动时,有P=Fv=fv=kv2若列车以速度2v匀速运动时,有P=F2v=f2v=k(2v)2=4kv2由此可知,发动机的功率为P=4P故选C。6、如图所示,嫦娥四号在绕月球椭圆轨道上无动力飞向月球,到达近月轨道上P点时的
6、速度为v0,经过短暂“太空刹车”,进入近月轨道绕月球运动。已知月球半径为R,嫦娥四号的质量为m,在近月轨道上运行周期为T,引力常量为G,不计嫦娥四号的质量变化,下列说法正确的是()A嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能与在近月轨道上运行时的机械能相等B月球的平均密度=3GT2C嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为4mRT2D“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为12mv02-m2R2T2答案:BA嫦娥四号在椭圆轨道上P点时要制动减速,机械能减小,则嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能比在近月轨道上运行时的机械能大,选项A错误;B根据万有引力供向心力GMmR2=m2T2R且=M43R3解得
7、=3GT2选项B正确;C嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为mg=GMmR2又GMmR2=42mRT2联立解得mg=42mRT2选项C错误;D根据动能定理,“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为W=12mv02-12mv2又v=2RT联立解得W=12mv02-2m2R2T2选项D错误。故选B。7、关于机械能,以下说法正确的是()A质量大的物体,重力势能一定大B速度大的物体,动能一定大C做平抛运动的物体机械能时刻在变化D质量和速率都相同的物体,动能一定相同答案:DA重力势能的大小与零势能面的选取有关,质量大但重力势能不一定大,A错误;B动能的大小与质量以及速度有关,所以速度大小,动能不
8、一定大,B错误;C平抛运动过程中只受重力作用,机械能守恒,C错误;D根据Ek=12mv2可知质量和速率都相同的物体,动能一定相同,D正确。故选D。8、细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动,因受空气阻力最后停止在最低点,则此过程中()A空气阻力对小球不做功B小球的动能一直减小C小球的重力势能一直减小D小球的机械能不守恒答案:DA空气阻力对小球做负功,A错误;B合外力做正功时小球动能增大,合外力做负功时动能减小,故小球的动能不是一直减小,B错误;C小球上升过程中重力势能变大,小球下落过程中重力势能减小,故小球的重力势能不是一直减小,C错误;D小球的机械能不守恒,不断减小,转化为内能,D正确。故选D
9、。9、有一种飞机在降落的时候,要打开尾部的减速伞辅助减速,如图所示。在飞机减速滑行过程中,减速伞对飞机拉力做功的情况是()A始终做正功B始终做负功C先做负功后做正功D先做正功后做负功答案:B减速伞对飞机的作用力与飞机运动方向相反,对飞机做负功。故选B。10、2020年9月21日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将海洋二号C卫星送入预定轨道做匀速圆周运动。已该卫星的轨道半径为7400km,则下列说法中正确的是()A可以计算海洋二号C卫星的线速度B可以计算海洋二号C卫星的动能C可以计算海洋二号C卫星的机械能D可以计算海洋二号C卫星的质量答案:AA根据GMmr2=mv2r又由于GM=
10、gR2整理可得v=gR2r由于地球表面的重力加速度g,地球半径R以及卫星的轨道半径r已知,因此可求出卫星的运行的线速度,A正确;BCD由于无法求出卫星的质量,因此卫星的机械能,动能都无法求出,BCD错误。故选A。11、如图所示,质量分别为m和2m的小物块和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为()AmgkB2
11、mgkC4mgkD6mgk答案:CQ恰好能保持静止时,设弹簧的伸长量为x,满足kx=2mg剪断轻绳后,Q始终保持静止,物块P与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的最大压缩量也为x,因此相对于其初始位置的最大位移大小为s=2x=4mgk故选C。12、如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2v1,物块和传送带间的动摩擦因数为,物块的质量为m。则()At2时刻,小物块离A处的距离最大B0t2时间内,小物块的加速度方向先向右
12、后向左C0t2时间内,因摩擦产生的热量为mgv12(t2+t1)+v2t12D0t2时间内,物块在传送带上留下的划痕为v2+v12t1+t2答案:CA初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带,小物块在传送带上运动的v-t图象可知,t1时刻,小物块离A处的距离达到最大,A错误;B0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向一直向右,所以小物块的加速度方向一直向右,B错误;CD0t1时间内物体相对地面向左的位移s1=v22t1这段时间传送带向右的位移s2=v1t1因此物体相对传送带的位移s1=s1+s2=v22t1+v1t1t1t2时间内物体相对地面向右的位移s1=v12(t
13、2-t1)这段时间传送带向右的位移s2=v1(t2-t1)因此物体相对传送带的位移s2=s2-s1=v12(t2-t1)0t2时间内物块在传送带上留下的划痕为s=s1+s2=v12(t2+t1)+v2t120t2这段时间内,因此摩擦产生的热量Q=mgs=mgv12(t2+t1)+v2t12C正确,D错误。故选C。13、用100N的力在水平地面上拉车行走200m,拉力与水平方向成60角斜向上。在这一过程中拉力对车做的功约是()A3.0104JB4.0104JC1.0104JD2.0104J答案:C根据功的定义式W=Flcos60=10020012J=1104J故选C。14、如图(a)所示,一个可
14、视为质点的小球从地面竖直上抛,小球的动能Ek随它距离地面的高度h的变化关系如图(b)所示,取小球在地面时的重力势能为零,小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A小球的质量为2E0gh0B小球受到空气阻力的大小为E0gh0C上升过程中,小球的动能等于重力势能时,小球距地面的高度为47h0D下降过程中,小球的动能等于重力势能时,小球的动能大小为E02答案:CAB上升阶段,根据能量守恒2E0=fh0+mgh0下降阶段,根据能量守恒E0+fh0=mgh0联立解得,小球的质量为m=3E02gh0小球受到空气阻力的大小为f=E02h0故AB错误;C上升过程中,小球的动
15、能等于重力势能时,根据能量守恒2E0=Ek1+mgh+fh=2mgh+fh解得小球距地面的高度为h=47h0故C正确;D下降过程中,小球的动能等于重力势能时,设此时高度h1,根据能量守恒mgh0=Ek2+mgh1+f(h0-h1)=2Ek2+fh0-fh1即3E02=2Ek2+E02-fh1解得小球的动能大小Ek2=E0+fh12不等于E02,故D错误。故选C。15、如图所示,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是M,木块质量是m,力的大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是,则在木块运动L的过程中,木块受到的摩擦力对木块做的功是()mgLma
16、LmFM+mLA只有对B只有对C只有对D都对答案:D对M、m组成整体分析F(Mm)aaFM+m木块受到的静摩擦力fmamFM+m摩擦力对木块做的功WfLmaLmFLM+m故选D。多选题16、如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计,两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b球套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45),不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在此后的运动过程中,下列说法中正确的是()Aa球和b球所组成的系统机械能守恒Bb球的速度为零时,a球的加速度
17、大小一定等于gCb球的最大速度为(2+2)gLDa球的最大速度大于2gL答案:ACDAa球和b球所组成的系统只有重力做功,则机械能守恒,故A正确;Bb的速度为零时,a达到L2所在面,在竖直方向只受重力作用,水平方向上合力为0,则加速度为g,初始时刻,a、b速度均为0,但a除重力外还有杆的支持力,加速度小于g,故B错误;C当a球运动到两杆的交点后再向下运动L距离,此时b达到两杆的交点处,a的速度为0,b的速度最大为vbm,由机械能守恒得mg(L+22L)=12mvbm2解得vbm=(2+2)gL故C正确;Da球运动到两杆的交点处,b的速度为0,此时a的速度为va,由机械能守恒得mg22L=12m
18、va2解得va=2gL但此后杆向下运动,会再加速一段距离后达到一最大速度再减速到0,则其最大速度要大于2gL,故D正确。故选ACD。17、如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A和B都向前移动一段距离。在此过程中()AB对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量B外力F做的功等于A和B动能的增量CA对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和答案:ADA受力分析知,B对A的摩擦力等于A物体所受合外力,根据动能定理可知,B对A的摩擦力所做
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