通用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题型总结及解题方法.docx
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1、通用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题型总结及解题方法1单选题1、下列关于重力势能的说法正确的是()。A物体的重力势能一定大于零B在地面上的物体的重力势能一定等于零C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关D物体的重力势能与零势能面的选取无关答案:CA物体的重力势能可能等于零、大于零、小于零。A错误;B选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能等于零,不选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能不等于零。B错误;C物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关,C正确;D物体的重力势能与零势能面的选取有关。D错误。故选C。2、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放,小球
2、从M点运动到N点的过程中()A若忽略空气阻力,则机械能不守恒B若考虑空气阻力,则机械能守恒C绳子拉力不做功D只有重力做功答案:CA忽略空气阻力,拉力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,机械能守恒,故A错误;B若考虑空气阻力,阻力做功,则机械能不守恒,故B错误;C拉力与运动方向即速度方向垂直不做功,故C正确;D如果考虑阻力,重力和阻力都做功,不考虑阻力,重力做功,故D错误。故选C。3、2021年7月6日,我国成功将“天链一号05”卫星发射升空,卫星进入预定轨道,天链系列卫星为我国信息传送发挥了重要作用。如图所示,卫星在半径为R的近地圆形轨道上运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道,到达轨道的
3、远地点B时,再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动,设卫星质量保持不变。则()A若地球表面的重力加速度为g0,则在圆形轨道的重力加速度为g05B若在圆形轨道上运动的线速度为v0,则在圆形轨道上运动的线速度为5v0C卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是其在圆形轨道上运动周期的1.53倍D卫星从轨道到轨道再到轨道III的过程中,机械能守恒答案:CA卫星在地球表面时,忽略地球自转的影响,物体所受的重力等于物体与地球间的万有引力,所以有mg0=GMmR2解得g0=GMR2当卫星进入5R的轨道时,物体此时所受的重力等于其与地球间的万有引力,所以有mg=GMm5R2解得g=g025故A项错
4、误;B卫星做绕地球做匀速圆周运动有GMmr2=mv2r解得v=GMr当r=R,解得v0=GMr当r=5R,解得v=GM5r=55v0故B项错误;C根据开普勒定律,有a3T2=k因为卫星绕地球飞行,所以整理有r13T12=r23T22又因为卫星在椭圆轨道的半长轴为3R,所以有上述式子可得,卫星在椭圆轨道的周期是圆形轨道周期33倍,卫星在椭圆轨道从A到B运动的时间是圆形轨道周期的1.53倍,故C项正确;D卫星从轨道到轨道再到轨道的过程中,变轨需要加速,即物体的动能增加,根据E机=Ek+Ep所以机械能增加,故D项错误。故选C。4、质量相同的两个物体,分别在地球和月球表面以相同的初速度竖直上抛,已知月
5、球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,若不计空气阻力,下列说法中正确的是()A物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大B物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间长C落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等D在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等答案:DA物体的惯性只与质量有关系,两个物体质量相同,惯性相同,选项A错误;B由于月球表面的重力加速度比地球表面重力加速度小,物体在地球表面上升到最高点所用时间比在月球表面上升到最高点所用时间短,选项B错误;C落回抛出点时,速度相等,而月球表面重力小,所以落回抛出点时,月球上重力做功的瞬时功率小,选项C错误;D由于
6、抛出时动能相等,由机械能守恒定律可知,在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等,选项D正确。故选D。5、公安部规定:子弹射出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16J/cm2以下的枪为玩具枪。已知某弹簧玩具枪的钢珠直径约为1cm,则该枪中弹簧的弹性势能不能超过()A110-6JB110-3JC110-2JD110-1J答案:D钢珠的横截面积为S=122cm2弹簧的弹性势能转化为钢珠的动能,则EpS=0.16J/cm2解得Ep110-1J故选D。6、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
7、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CD错误。故选B。7、如图所示,“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动,且滑行的距离和牵引力都相同,则()A携带的弹药越多,加速度越大B携带的弹药越多,牵引力做功越多C携带的弹药越多,滑行的时间越长D携带的弹药越多,获得的起飞速度越大答案:CA由题知,携带的弹药越多,即质量越大,然牵引力一定,根据牛顿第二定律F=ma质量越大加
8、速度a越小,A错误B牵引力和滑行距离相同,根据W=Fl得,牵引力做功相同,B错误C滑行距离L相同,加速度a越小,滑行时间由运动学公式t=2La可知滑行时间越长,C正确D携带的弹药越多,获得的起飞速度由运动学公式v=2aL可知获得的起飞速度越小,D错误故选C。8、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。9、氢气球在空中匀速
9、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。10、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=12
10、m/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。11、质量为50g的小石头从一水井口自由下落至距离井口5m以下的水面时,其重力的功率为(重力加速度g取10m/s2)()A5WB50WC500WD2500W答案:Av2=2gh代入数据,解得v=10m/s此时重力的功率为P=Fv=mgv=0.051010W=5W故选A。12、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,汽车运
11、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。13、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
12、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=
13、-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。14、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
14、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。15、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
15、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;
16、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,乙向西运动的动能相等,故D正确。故选D。多选题16、重10N的滑块在倾角为30的光滑斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.7m,bc=0.5m,那么在整个过程中()A滑块动能的最大值是6JB弹簧弹性势能的最大值是6JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6JD整个过程滑块与弹簧组成的系统机械能守恒答案:BCDD以滑块和弹簧组成的系统为研究对象,在滑块的整个运动过程中,只发生动能、重力势能和弹性势能之间的
17、相互转化,系统机械能守恒,故D正确;B根据题意可知,滑块从a到c重力势能减少了Ep=mgh=mgab+bcsin30=6J全部转化为弹簧的弹性势能,即弹簧弹性势能的最大值是6J,故B正确;A根据题意,以c点所在水平面为参考平面,则系统的机械能为6J,滑块动能最大时,弹簧处于压缩状态,则滑块动能的最大值小于6J,故A错误;C根据题意可知,从c到b弹簧恢复原长,弹簧的弹力对滑块做功,将6J的弹性势能全部转化为滑块的机械能,故C正确。故选BCD。17、下列说法正确的是()A千克、米/秒、牛顿是导出单位B以额定功率运行的汽车,车速越快,牵引力越大C汽车在水平公路上转弯时,车速越快,越容易滑出路面D地球
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