带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点知识点大全.docx
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1、通用版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版重点知识点大全1单选题1、如图,一位质量为m的滑雪运动员从高h的斜坡加速下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力Ff,斜坡倾角,则下列说法正确的是()A阻力做功为Wf=FfhsinB重力做功为WG=mghC阻力做功为Wf=FfhD人所受外力的总功为零答案:BAC阻力做功为Wf=-Ffhsin故AC错误;B重力做功为WG=mgh故B正确;D人加速下滑,动能增加,则根据动能定理可知,人所受外力的总功不为零,故D错误。故选B。2、如图甲所示,质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的足够长的水平传送带,其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的03s
2、段为抛物线,34.5s段为直线,(t1=3s时x1=3m)(t2=4.5s时x2=0)下列说法正确的是()A传送带沿逆时针方向转动B传送带速度大小为1m/sC物块刚滑上传送带时的速度大小为2m/sD04.5s内摩擦力对物块所做的功为-3J答案:DAB根据位移时间图象的斜率表示速度,可知:前2s物体向左匀减速运动,第3s内向右匀加速运动。3-4.5s内x-t图象为一次函数,说明小物块已与传送带保持相对静止,即与传送带一起向右匀速运动,因此传送带沿顺时针方向转动,且速度为v=xt=34.5-3m/s=2m/s故AB错误;C由图象可知,在第3s内小物块向右做初速度为零的匀加速运动,则x=12at2其
3、中x=1mt=1s解得a=2m/s2根据牛顿第二定律mg=ma解得=0.2在0-2s内,对物块有vt2-v02=-2ax解得物块的初速度为v0=4m/s故C错误;D对物块在04.5s内,根据动能定理Wf=12mv2-12mv02解得摩擦力对物块所做的功为Wf=-3J故D正确。故选D。3、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放若忽略空气阻力,则小球从M到N的过程中()A线速度不变B角速度增大C向心加速度减小D机械能增大答案:BABC小球运动过程中,重力做正功,则动能增大,故线速度增大,根据=vr,a=v2r可知,角速度和向心加速度也变大,AC错误,B正确;D忽略空气阻力,只有重力做功
4、,则小球的机械能守恒,D错误。故选B。4、质量为m的赛车在水平直线赛道上以恒定功率P加速,受到的阻力Ff不变,其加速度a与速度的倒数1v的关系如图所示,则下列说法正确的是()A赛车速度随时间均匀增大B赛车加速度随时间均匀增大C赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动D图中纵轴截距b=Pm、横轴截距c=Ffm答案:CA由题图可知,加速度是变化的,故赛车做变加速直线运动,故A错误;BC根据题意,设汽车的牵引力为F,由公式P=Fv可得F=Pv由牛顿第二定律有F-Ff=ma可得a=Pm1v-Ffm可知,随着速度v增大,加速度a减小,即赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动,故B错误C正确;D由C
5、分析,结合a-1v图像可得,斜率为k=Pm纵轴截距为b=-Ffm横轴截距为c=FfP故D错误。故选C。5、如图所示,在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下,物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。已知质量m1W2BW1W2CW1=W2D无法确定答案:C根据W=Flcos因F1=F2,l1=l2,夹角也相等,可知W1=W2C正确,ABD错误。故选C。6、如图所示,质量为M、半径为R的半球形碗放置于水平地面上,碗内壁光滑。现使质量为m的小球沿碗壁做匀速圆周运动,其轨道平面与碗口平面的高度差用h表示,运动过程中碗始终保持静止,设碗与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()Ah越小
6、,地面对碗的摩擦力越小Bh越小,地面对碗的支持力越大C若hR2,则小球的动能为34mgRD若hR2,M10m,则碗与地面之间的动摩擦因数可以小于311答案:CA对小球受力分析,其受到重力和支持力,二力的合力提供向心力,则F向mgtan为小球与半球形碗球心连线与竖直方向的夹角。由几何关系知:h越小,越大;则向心力F向越大,对碗和小球组成的整体,由牛顿第二定律有fF向mgtan故h越小,地面对碗的摩擦力越大,A错误;B对碗和小球组成的整体受力分析,竖直方向合力为零,故地面对碗的支持力始终等于碗和小球的重力,故B错误;C若hR2,则60对小球根据牛顿第二定律可知mgtan60mv232R则小球的动能
7、Ek12mv234mgRC正确;D若hR2,根据mgtan60man解得an3g结合AB选项的分析可知(Mm)gfman解得311D错误。故选C。7、如图所示,重为G的物体受一向上的拉力F,向下以加速度a做匀减速运动,则()A重力做正功,拉力做正功,合力做正功B重力做正功,拉力做负功,合力做负功C重力做负功,拉力做正功,合力做正功D重力做正功,拉力做负功,合力做正功答案:B由于物体向下运动,位移方向向下,因此重力方向与位移方向相同,重力做正功,拉力方向与位移方向相反,拉力做负功,由于物体向下做匀减速运动,加速度方向向上,因此合力方向向上,合力方向与位移方向相反,合力做负功。故选B。8、A、B两
8、小球用不可伸长的轻绳悬挂在同一高度,如图所示,A球的质量小于B球的质量,悬挂A球的绳比悬挂B球的绳更长。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,将两球由静止释放,两球运动到最低点的过程中()AA球的速度一定大于B球的速度BA球的动能一定大于B球的动能CA球所受绳的拉力一定大于B球所受绳的拉力DA球的向心加速度一定大于B球的向心加速度答案:AA对任意一球,设绳子长度为L,小球从静止释放至最低点,由机械能守恒定律得mgL=12mv2解得v=2gLL因为,悬挂A球的绳比悬挂B球的绳更长,通过最低点时,A球的速度一定大于B球的速度,A正确。B根据Ek=12mv2,由于A球的质量小于B球的质量,而A球的速度大于
9、B球的速度,无法确定A、B两球的动能大小,B错误;C在最低点,由拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得F-mg=mv2L解得F=3mg绳的拉力与L无关,与m成正比,所以A球所受绳的拉力一定小于B球所受绳的拉力,C错误;D在最低点小球的向心加速度a向=v2L=2g向心加速度与L无关,所以A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度,D错误。故选A。9、如图所示是一竖直固定在水平地面上的可伸缩细管,上端平滑连接四分之一细圆弧弯管,管内均光滑,右管口切线水平。竖直细管底部有一弹射装置(高度忽略不计),可以让静止在细管底部的小球(可视为质点)瞬间获得足够大的速度v0,通过调节竖直细管的长度h,可以改
10、变上端管口到地面的高度,从而改变小球平抛的水平距离,重力加速度为g,则小球平抛的水平距离的最大值是()Av02gBv022gCv023gDv024g答案:B设管口到地面的高度是H,小球从管口射出的速度为v,由机械能守恒定律得12mv02=mgH+12mv2小球离开管口后做平抛运动,则x=vtH=12gt2联立方程,可得x=(v02g-2H)2H=-4H2+2v02gH由二次函数的知识可知,当管口到地面的高度为H=v024gx取最大值,且xmax=v022g故选B。10、在体育课上,某同学练习投篮,站在罚球线处用力将篮球从手中投出,恰好水平击中篮板,则篮球在空中运动过程中()A重力势能增加,动能
11、增加B重力势能减小,动能减小C重力势能增加,动能减小D重力势能减小,动能增加答案:C篮球上升,恰好水平击中篮板,运动到最高点,整个过程重力做负功,重力势能增加,动能减小。故选C。11、如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体,由静止开始沿同一光滑斜面以相同的加速度,从斜面底端拉到斜面的顶端用P1、P2、P3分别表示物体到达斜面顶端时F1、F2、F3的功率,下列关系式正确的是()AP1P2P3BP1P2P3CP1P2P3DP1P2P3答案:A由于物体沿斜面的加速度相同,说明物体受到的合力相同,由物体的受力情况可知拉力F在沿着斜面方向的分力都相同;由v22ax可知,物体到达斜面顶端时的速
12、度相同,由瞬时功率公式P=Fvcos可知,拉力的瞬时功率也相同,即P1P2P3故选A。12、如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度H=2.2m,倾角=37的斜面体固定在平台上,斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于C点,C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点,此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J,AB长L=2.0m。现撤去外力,小物块从A点由静止释放,脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑,经光滑平台BC,从C点进入细管,由
13、D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80,小物块可视为质点,不计空气阻力及细管内径大小,重力加速度g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小;()A42NB45NC48ND55N答案:D小物块从A点到C点的过程,由动能定理可得W弹+mgLsin-mgLcos=12mv2C-0弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值,故W弹=2.8J解得小物块达到C点速度为vC=2m/s小物块从C点到D点的过程,由机械能守恒得2mgR=12mv2D-12mv2C在D点,以小物块为研究对象,由牛顿第二定律可得FN-mg=mv2DR解得细
14、管内壁对小物块的支持力为FN=55N故选D。13、如图所示,质量为m的物体置于倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体与斜面体始终相对静止。则下列说法中正确的是()A物体所受支持力一定做正功B物体所受摩擦力一定做正功C物体所受摩擦力一定不做功D物体所受摩擦力一定做负功答案:AA由功的定义式W=Flcos可知,物体所受支持力方向垂直斜面向上,与位移方向的夹角小于90,支持力一定做正功,故A正确;BCD摩擦力的方向不确定,当摩擦力Ff沿斜面向上,摩擦力做负功;当摩擦力Ff沿斜面向下,摩擦力做正功;当摩擦力不存在,不做功,故BCD
15、错误。故选A。14、北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b,以及比它们轨道低一些的轨道星c组成,它们均为圆轨道卫星。若某中轨道卫星与地球同步静止轨道卫星运动轨迹在同一平面内,下列说法正确的是()A卫星b运行的线速度大于卫星c的线速度B卫星a与卫星b一定具有相同的机械能C可以发射一颗地球同步静止轨道卫星,每天同一时间经过杭州上空同一位置D三颗卫星的发射速度均大于7.9km/s答案:DA由牛顿第二定律得GMmr2=mv2r得v=GMr因卫星b运行的半径大于卫星c的半径,卫星b运行的线速度小于卫星c的线速度,选项A错误;B机械能包括卫星的动能和势能,与卫
16、星的质量有关,而卫星a与卫星b的质量不一定相同,故卫星a与卫星b不一定具有相同的机械能,选项B错误;C地球同步静止轨道卫星必须与地球同步具有固定的规定,只能在赤道上空的特定轨道上,不可能经过杭州上空,选项C错误;D7.9km/s是最小的发射速度,故三颗卫星的发射速度均大于7.9km/s,选项D正确。故选D。15、如图所示,竖直环A半径为R,固定在木板B上,在环内有一光滑小球C,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一个挡板固定在地面上使B不能左右运动。A、B、C质量均为m,给小球一个向右的瞬时速度使小球在环内做圆周运动。当小球运动到最高点的时候,地面对木板B的压力刚好为0,则小球再次运动到最低
17、点时,B对地面的压力大小为()A7mgB8mgC9mgD10mg答案:D设小球运动到最高点时,对轨道的压力为FN1,因为地面对木板B的压力刚好为0,则对环和木板构成的整体可得FN1=2mg由牛顿第三定律可得,小球运动到最高点时,轨道对小球的支持力为FN1=FN1所以对小球在最高点分析可得FN1+mg=mv12R解得此时小球的速度为v1=3gR对小球从最高点运动到最低点过程,由机械能守恒定律有mg2R=12mv22-12mv12当小球经过最低点时,由牛顿第二定律FN2-mg=mv22R解得FN2=8mg由牛顿第三定律知,小球再次运动到最低点时对A是向下的压力,大小为8mg;则B对地面的压力大小为
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