2023人教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易混淆知识点.pdf
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1、1 20232023 人教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易混淆知人教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易混淆知识点识点 单选题 1、如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板 P 拴接,另一端与物体 A 相连,物体 A 置于光滑水平桌面上(桌面足够大),A 右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体 B 相连。开始时托住 B,让 A 处于静止且细线恰好伸直,然后由静止释放 B,直至 B 获得最大速度。下列有关该过程的分析中正确的是()AB 物体受到细线的拉力保持不变 BB 物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量 CA 物体动能的增量等于 B 物体重力对 B
2、做的功与弹簧弹力对 A 做的功之和 DA 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于 B 物体重力对 B 做的功 答案:B A以 A、B 组成的系统为研究对象,根据牛顿第二定律可得 mBgkx(mA+mB)a 从开始到 B 速度达到最大的过程中,弹簧的伸长量x逐渐增加,则 B 加速度逐渐减小;对 B 根据牛顿第二定律可得 mBgTmBa 2 可知在此过程绳子上拉力逐渐增大,是变力。故 A 错误;B整个系统中,根据功能关系可知,B 减小的机械能转化为 A 的机械能以及弹簧的弹性势能,故 B 物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量。故 B 正确;C根据动能定理可知,A 物体动能的增量等于弹簧弹力
3、和绳子上拉力对 A 所做功的代数和。故 C 错误;D根据机械能守恒定律可知,A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于 B 物体机械能的减少量,也就是等于 B 物体克服细绳拉力做的功。故 D 错误。故选 B。2、复兴号动车在世界上首次实现了速度 350km/h 自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。已知一列质量为m的动车,以恒定功率P在平直轨道上行驶,当其达到最大速度vm时,其阻力f可表示为()Af=PvmB=m C=mD=m22 答案:C 当动车达到最大速度vm时,动车受力平衡,即 =m 解得 =m 故选 C。3、如图,质量不同的 A、B 两小球分别用细线悬挂在等高的悬点
4、O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度,使细线水平伸直,由静止释放。已知LALB,设悬点所在水平面为零势能面,不计空气阻力,则两球运动到最低点时()3 AA 球动能大于 B 球动能 BA 球机械能与 B 球机械能不相等 CA 球加速度等于 B 球加速度 DA 球向心力等于 B 球向心力 答案:C A根据机械能守恒有 mgL12mv2 但由于不能明确质量关系,故无法确定两球的动能大小关系。故 A 错误;BA、B 两球在初始位置的动能重力与势能均为零,机械能相等都等于零,运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,故两球运动到最低点时机械能相等都等于零。故 B 错误;C根据机械能守恒解得 =2 而向心
5、加速度 =2=2 故向心加速度与绳长无关,故两球的向心加速度相等。故 C 正确;D根据向心力公式 =2 4 可得,向心力 F2mg 因两球的质量不相等,故向心力不相等。故 D 错误。故选 C。4、如图甲所示,光滑水平面与光滑竖直半圆轨道平滑衔接,其中圆弧DE部分可以拆卸,弧CD(C点与圆心等高)部分对应的圆心角为 30,在D点安装有压力传感器并与计算机相连,在.A点固定弹簧枪,可以发射质量相同、速率不同的小球,通过计算机得到传感器读数与发射速率平方关系如图乙所示,重力加速度g取 10m/s2,则下列说法正确的()A小球质量为 0.2kg B圆弧轨道半径为 0.5m C当传感器读数为 3.5N
6、时,小球在E点对轨道压力大小为 3N D若拆卸掉圆弧DE部分,小球发射速率平方v02=17.5 时,小球上升到最高点时与水平面间距离为78m 答案:B AB设小球在D点速度大小为vD,小球对传感器压力大小为F,由牛顿第二定律有 +sin30=2 由机械能守恒有 1202=(1+sin30)+122 5 整理得 =0272 在 02图像中是一次函数,则 72=3.5=3.517.5 解得 =0.1kg =0.5m 选项 A 错误,B 正确;C由图像可知,当传感器读数为 3.5N 时,02=35,设最高点速度为v,则有 1202=2+122 对E点压力N,有 +=2 联立各式解得 =2N 选项 C
7、 错误;D若圆弧DE部分拆卸掉,小球发射速率平方02=17.5时,小球在D点做斜上抛运动,小球在D点速度大小=2.5m/s 则小球上升到最高点与水平面间距离 =(1+sin30)+(cos30)22=2732m 6 选项 D 错误。故选 B。5、如图所示,一质量为 1kg 的物体以 3m/s 的速度从A点沿AB圆弧下滑,滑到B点时的速度仍为 3m/s,则物体从A到B的过程中合外力做功为()A4.5JB0C9JD无法计算 答案:B 由动能定理可知,合外力做功为 =122122=0 故选 B。6、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
8、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 7 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(
9、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)s012(5m)v12 解得 =3 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。7、在第 24 届北京冬季奥林匹克运动会上,我国 18 岁的小将谷爱凌以 1620 跳的高难度动作力压群芳,拿到了自由式滑雪女子大跳台金牌。下面相关叙述正确的是()A裁判在对谷爱凌 1620 跳的动作进行裁定时可以将她看成质点 B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时可以将她看成质点 C该
10、项目不受天气环境的影响,随时可以进行比赛 D该项目在完成的过程中满足机械能守恒 答案:B A裁判在对谷爱凌的动作进行裁定时,谷爱凌的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A 错误;B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时,谷爱凌的形状和大小可以忽略,B 正确;C降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,C 错误;D该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其他力做功,机械能不守恒,D 错误。8 故选 B。8、如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中()A弹簧的最大
11、弹性势能等于 2mgA B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C物体在最低点时的加速度大小应为 2g D物体在最低点时的弹力大小应为mg 答案:A A因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力 mg=F回=kA 当物体在最低点时,弹簧的弹性势能最大等于 2mgA,故 A 正确;B由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,故 B 错误;C在最低点,由 F回=mg=ma 故 C 错误;D在最低点,由 F弹mg=F回 得 9 F弹=2mg 故 D 错误。故选 A。9、下列有关力对物体做功的说法正确的是()A静摩擦力一定不做功 B如果外力对物体做功为零,
12、则物体一定处于静止状态 C物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大 D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功 答案:D A静摩擦力也可以做功,如物体随倾斜传送带向上运动,物体受到静摩擦力做功,故 A 错误;B如匀速下落的小球,外力对物体做功为零,物体不是处于静止状态,故 B 错误;C物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关,故 C 错误;D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功,故 D 正确。故选 D。10、短道速滑接力赛是冰上运动竞争最为激烈的项目之一。比赛规定,前(甲)、后(乙)队员必须通过身体接触完成交接,交接时两队
13、员间距离先缩短到很近,如图(a),然后乙队员用手大力推送甲队员到手臂尽量伸直状态,两人分离,如图(b)。相互作用前后的系统(由两队员组成)的总动能分别为Ek1、Ek2,总动能变化量Ek|Ek1Ek2|,乙队员对甲队员的平均作用力为F1,甲队员对乙队员的平均作用力为F2,乙队员的手臂长为l,冰道摩擦力不计,那么()10 AEk1Ek2,Ek12F1l CEk1Ek2,EkF1l 答案:A 设甲、乙的初始动能分别为E、E1,末动能分别为、1,甲乙两运动员从接触到分开,乙的位移大小为x,根据动能定理,对甲、乙分别列方程有 =1(+)1 1=2 根据牛顿第三定律,F1与F2的大小相等,则有 (+1)(
14、+1)=k2 k1=k=2 可知有 k2 k1 k=2 故 BCD 错误,A 正确。故选 A。11、关于机械能,以下说法正确的是()11 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:D A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=122 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。12、2013 年 12 月 2 日 1
15、时 30 分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则()A若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 12 D嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能增大 答案:B A由于不确定月球的半径,根据密度公式,无法求月球的密度,选项 A 错误;B嫦娥三号在进行变轨时,改变卫星的速度,此时万有引力
16、不变,要做向心运动,故应让发动机点火使其减速,选项 B 正确;C根据开普勒定律可知:近月点的速度大于远月点的速度,即,选项 C 错误;D嫦娥三号在动力下降阶段,引力做正功,引力势能减小,选项 D 错误。故选 B。13、如图所示。固定在竖直平面内的光滑的圆14周轨道MN,圆心O与M点等高。并处在最低点N的正上方。在O,M两点各有一质量为m的小物块a和b(均可视为质点)。a,b同时由静止开始运动,a自由下落,小沿圆弧下滑。空气阻力不计,下列说法正确的是()Aa比b先到达N点,它们到达N点的动能相同 Ba比b先到达N点,它们到达N点的动能不同 Ca与b同时到达N点,它们到达N点的动能相同 Da与b同
17、时到达N点,它们到达N点的动能不同 答案:A 在物块下降的过程,根据机械能守恒有 =122 13 所以a、b两物块到达同一高度时的速度大小都相同,由于a和b 质量相同,所以到N点的动能相同;下降同一很小高度的过程中,a的竖直方向的位移小于b沿圆弧切线方向的位移,a、b的初速度大小相同,a的加速度为g,b沿圆弧运动时,把重力沿圆弧切线和垂直切线方向分解,除M点外,b所受得切线方向的外力小于重力,则b沿切线方向的加速度小于g,由 =0+122 可得,a的运动时间较短,所以a比b先到达N点,故 A 项正确。故选 A。14、某卫星在赤道上空轨道半径为1的圆形轨道上绕地球运行的周期为T,卫星运动方向与地
18、球自转方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻,该卫星在A点变轨由半径为1的圆形轨道进入椭圆轨道,近地点B到地心距离为2。设卫星由A到B运动的时间为t,地球自转周期为0,不计空气阻力,则()A=380 B=(1+2)21 1+221 C卫星在图中椭圆轨道由A到B时,机械能增大 D卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中,机械能不变 答案:A A赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方,则有地球转了圈,卫星转了圈,可得 3T0=8T 14 =380 A 正确;B根据开普勒第三定律可知(1+22)3(2)2=132 解得 =(1+2)411+221 B 错误;C
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