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易错知识点总结.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易错知识点总结1单选题1、A、B两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
2、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。2、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
3、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。3、在体育课上,某同学练习投篮,站在罚球线处
4、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。4、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
5、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=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
6、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。5、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
7、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错误。故选A。6、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:
8、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,故三颗卫星的发射速度均大于7.9km/s,选项D正确。故选D。7、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
9、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
10、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FN3=10mg故选D。8、如图所示,用锤头击打弹簧片,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动。若A、B两球质量相等,且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍,不计空气阻力。则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为()A30B45C60D120答案:C设B落地的速度为v,则有EkB=12mv2设A做平抛运动的初速度为v0,则有EkA=12mv02=3EkB=312mv2解得v0=3v因A在竖直方向的运动是自由落体运动
11、,故A落地时竖直方向的速度也为v,设A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为,则有tan=v0v=3解得=60故选C。9、全运会小轮车泥地竞速赛赛道由半径为R的14圆弧组成,如图所示,选手从赛道顶端A由静止无动力出发冲到坡底B,设阻力大小不变恒为f,始终与速度方向相反,且满足f=mg,选手和车总质量为m,重力加速度为g,路程SBC=2SAC。则选手通过C点的速度为()A-1gRB-22-3gRC33-13gRD23gR答案:D根据圆的弧长计算公式可知,从A到C,选手和车运动的路程为S=2R1413=R6根据力的做功公式可知,克服阻力做功为Wf=Fs=mgR6=mgR6选手从A到C受到重力与阻力
12、做功,所以由动能定理可得mgRsin903-Wf=12mv2-0解得v=23gR故D正确,ABC错误。故选D。10、如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上,现用手控制住A,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行,已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态,释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是()AA获得的最大速度为gm5kBA获得的最大速度为2gm5kCC刚离
13、开地面时,B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒答案:BCC球刚离开地面时,弹簧被拉长,对C有kxC=mg此时A获得最大速度,而A、B的速度大小始终相等,故此时A、B加速度均为零(最小值),对B有T-mg-kxC=0对A有4mgsin-T=0联立解得sin=0.5则=30C错误;AB开始时弹簧被压缩,对B有kxB=mg又kxC=mg故当C刚离开地面时,B上升的距离以及A沿斜面下滑的距离均为h=xC+xB由于开始时和C刚离开地面时弹簧的弹性势能相等,故以A、B及弹簧组成的系统为研究对象,由机械能守恒定律得4mghsin-mgh=12(4m+m)vm2联立
14、解得vm=2gm5kA错误、B正确;D从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒,但A、B两小球组成的系统机械能不守恒,D错误。故选B。11、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=PvmBf=vmPCf=PvmDf=mvm22P答案:C当动车达到最大速度vm时,动车受力平衡,即F=fP=Fvm解得f=Pvm故选C。12、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O1、O2处。将两球拉至与
15、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()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:CA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v=2gL而向心加速度a=v2L=2g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
16、确;D根据向心力公式F=mv2L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。13、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。14、如图所示
17、,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W=12mvB2-12mvA2=0故选B。15、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
18、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。多选题16、如图所示,完全相同的两个弹性环A、B用不
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