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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知识点总结.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知识点总结(超全)1单选题1、如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,不计空气阻力,小球可视为质点,则小球从P到B的运动过程中()A重力势能减少2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功12mgR答案:DA从P到B的过程中,小球下降的高度为R,则重力势能减少了Ep=mgR故A错误;BD小球到达B点时恰好对轨道没有压力,则有mg=mvB2R设摩擦力对小球做的功
2、为Wf,从P到B的过程,由动能定理可得mgRWf=12mvB2解得Wf=12mgR即克服摩擦力做功12mgR,机械能减少12mgR,故B错误,D正确;C根据动能定理知W合=12mvB2=12mgR故C错误。故选D。2、一物体在运动过程中,重力做了-2J的功,合力做了4J的功,则()A该物体动能减少,减少量等于4JB该物体动能增加,增加量等于4JC该物体重力势能减少,减少量等于2JD该物体重力势能增加,增加量等于3J答案:BAB合外力所做的功大小等于动能的变化量,合力做了4J的功,物体动能增加4J,故A错误,B正确;CD重力做负功,重力势能增大,重力做正功,重力势能减小,所以重力势能增加2J,故
3、CD错误。故选B。3、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。4、我国发射的神舟十三号载人飞船,进入预定轨道后绕地球椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个焦点上,如图所示。飞船从A点运动到远地点B的过程中,下
4、列表述正确的是()A地球引力对飞船不做功B地球引力对飞船做负功C地球引力对飞船做正功D飞船受到的引力越来越大答案:B飞船运动远离地球,而地球引力指向地球,故引力对飞船做负功,故选B。5、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
5、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。6、氢气球在空中匀速上升的过程中,它的()A动能减小,重力势能增大B动能不变,重力势能增大C动能减小,重力势能不变D动能不变,重力势能不变答案:B氢气球在空中匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能变大。故选B。7、将一小球从地面上以12m/s的初速度竖直向上抛出,小球每次与水平地
6、面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的n倍,小球抛出后运的v-t图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度大小为10m/s2,则n的值为()A56B16C59D49答案:B小球第一次上升的最大高度h1=12(12+0)m=6m上升阶段,根据动能定理有-(mg+Ff)h1=-12mv02v0=12m/s下降阶段,根据动能定理可知碰前瞬间的动能为mgh1-Ffh1=Ek0=48mJ第一次与地面碰撞的过程中动能损失Ek=Ek0-12mv22=8mJ则依题意有n=EkEk1=16故ACD错误,B项正确。故选B。8、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=
7、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
8、=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解得细管内壁对小物块的支持力为FN=55N故选D。9、一质量为m的驾驶员以速度v0驾车在水平路面上匀速行驶。在某一时刻发现险情后立即刹车,从发现险情到汽车停止,汽车
9、运动的vt(速度时间)图像如图所示。则在此过程中汽车对驾驶员所做的功为()A12mv02B12mv02C12mv02(t2+t1t2-t1)D12mv02(t2+t1t2-t1)答案:B刹车过程中,驾驶员的初速度为v0,末速度为零,则对刹车过程由动能定理可得Wf012mv02解得汽车对驾驶员所做的功为Wf12mv02与所用时间无关。故B正确;ACD错误。故选B。10、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
10、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
11、颗卫星的发射速度均大于7.9km/s,选项D正确。故选D。11、2020年12月6日,嫦娥五号返回器与上升器分离,进入环月圆轨道等待阶段,准备择机返回地球。之后返回窗口打开后,返回器逐渐抬升离月高度,进入月地转移轨道(如图),于12月17日,嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是()A嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时,还受地球的引力作用B若嫦娥五号返回器等待阶段的环月圆轨道半径越大,则环绕速度越大C嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,月球样品处于超重状态D嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,与地球距离变小,机械能变小答案:AA虽然距离地球较远,但地球质量很大,地球对引力作用比
12、较明显,故嫦娥五号返回器在环月圆轨道运行时,还受地球的引力作用,A正确;B若只考虑月球的引力,根据GMmr2=mv2r解得v=GMr可知距离月球球心r越大,环绕速度越小,B错误;C嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,由万有引力(即重力)提供向心力,样品处于完全失重状态,C错误;D嫦娥五号返回器在月地转移轨道上运动时,与地球距离变小,在转移轨道上万有引力做正功,引力势能减小,动能增大,机械能守恒,D错误。故选A。12、在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12B甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12C甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的14D甲、乙质
13、量相等,速度大小也相等,但甲向东运动,乙向西运动答案:D由动能公式Ek=12mv2及题意可得A若甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=122m甲v甲22=14m甲v甲2故A错误;B若甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲22v甲2=m甲v甲2故B错误;C甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的14时,有E甲=12m甲v甲2E乙=12m乙v乙2=12m甲44v甲2=2m甲v甲2故C错误;D由上述分析可知,动能与速度方向无关,只与质量和速度大小有关,故甲、乙质量相等,速度大小也相等时,甲向东运动,乙向
14、西运动的动能相等,故D正确。故选D。13、如图所示,骑自行车下坡虽然不再蹬车,人和自行车却运动得越来越快。自行车下坡过程中()A重力势能减少,动能减少B重力势能减少,动能增加C重力势能增加,动能增加D重力势能增加,动能减少答案:B车从高往低处运动,重力对车做正功,重力势能减少,速度越来越快,动能增加。故选B。14、如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为L2时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)()A杆对小球A做功为14mgL
15、B小球A、B的速度都为12gLC小球A、B的速度分别为123gL和12gLD杆与小球A、B组成的系统机械能减少了12mgL答案:CBCD对A、B组成的系统,整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得mgL212mvA2+12mvB2又有vAcos60vBcos30解得vA123gLvB12gL故C正确,BD错误;A对A,由动能定理得mgL2W12mvA2解得杆对小球A做的功W12mvA2mgL218mgL故A错误。故选C。15、如图所示,将一可视为质点的物块从固定斜面顶端由静止释放后沿斜面加速下滑,设物块质量为m、物块与斜面间的动摩擦因数为,斜面高度h和底边长度x均可独立调节(斜
16、面长度随之改变),下列说法正确的是()A若只增大x,物块滑到斜面底端时的动能增大B若只增大h,物块滑到斜面底端时的动能减小C若只增大,物块滑到斜面底端时的动能增大D若只改变x,物块最终在水平面上停止的位置不会改变答案:DABC对物块运用动能定理可得mghWf=Ek0其中Ek为物块滑到斜面底端时的动能,Wf为下滑过程物块克服摩擦力所做的功,而Wf=fs=FNs=mgcoss=mgx其中f为物块受到的摩擦力,s为斜面斜边长,FN为斜面对物块的支持力,则mghmgx=Ek0故ABC错误;D对物块从下滑到地面到停止,运用动能定理,有mgl=0Ek则mghmgxmgl=0若只改变x,由于xl=h物体最终
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