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考点大全笔记.docx

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考点大全笔记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、如图所示，用细绳系住小球，让小球从M点无初速度释放，小球从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、一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示。若汽车的质量为1.2103kg，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（）A汽车的最大功率为5104WB汽车匀加速运动阶段的加速度为256（m/s2）C汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D汽车从静止开始运动12s内位移是60m答案：AABC由图可知，汽车在前4s内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，412s内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，以后做匀速直线运动，可知在4s末汽车的功率达到最大值；汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力f=2103N前4s内汽车的牵引力为F=5103N由牛顿第二定律F-f=ma可得a=2.5m/s24s末汽车的速度v1=at1=2.54m/s=10m/s所以汽车的最大功率P=Fv1=510310W=5104WA正确，BC错误；D汽车在前4s内的位移x1=12at12=122.542m=20m汽车的最大速度为vm=Pf=51042103m/s=25m/s汽车在412s内的位移设为x2，根据动能定理可得Pt-fx2=12mvm2-12mv12代入数据可得x2=42.5m所以汽车的总位移x=x1+x2=20m+42.5m=62.5mD错误；故选A。4、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，则小球的机械能守恒，D错误。故选B。5、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。6、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m1W2BW1m）的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A两滑块组成的系统机械能守恒B重力对M做的功等于M动能的增加C轻绳对m做的功等于m机械能的增加D两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案：CDAD两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减少，减少的机械能等于M克服摩擦力做的功。故A错误；D正确；B除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功。故B错误。C绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功。故C正确。故选CD。17、宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。若A、B两星球到O点的距离之比为31，则（）A星球A与星球B所受引力大小之比为11B星球A与星球B的线速度大小之比为13C星球A与星球B的质量之比为31D星球A与星球B的动能之比为31答案：ADA星球A所受的引力与星球B所受的引力均为二者之间的万有引力，大小是相等的，故A正确；B双星系统中，星球A与星球B转动的角速度相等，根据vr，则线速度大小之比为31，故B错误；CA、B两星球做匀速圆周运动的向心力由二者之间的万有引力提供，可得GmAmBL2mA2rAmB2rB则星球A与星球B的质量之比为mAmBrBrA13故C错误；D星球A与星球B的动能之比为EkAEkB=12mAv2A12mBvB2=mA(rA)2mB(rB)2=31故D正确。故选AD。18、如图所示直角边长为R的光滑等腰直角三角形和半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接，质量分别为2m和m的物体A和小球B通过一根不可伸长的细线相连，小球B恰好位于桌面上。小球B可视为质点，若从静止释放小球B，当其运动到圆柱顶点时，则（）A物体A的速度大小为23gRB物体A的速度大小为gR(+2)3C绳的张力对物体B所做的功为mgR(+86)D绳的张力对物体B所做的功为23mgR答案：BCAB以A、B和绳为研究对象，由机械能守恒得12(m+2m)v2=2mg(R4+R)-mgR解得v=gR(+2)3B正确，A错误；CD以B为研究对象，根据动能定理得W-mgR=12mv2解得W=mgR(+86)C正确，D错误。故选BC。19、将一质量为2kg的物块从距地面某高处由静止释放，物块下落过程中的机械能E机、动能Ek和重力势能Ep随下落高度h变化的图线如图所示，取地面为零势能面。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物块的释放点距地面的高度为10mB直线分别表示物块机械能E机与重力势能Ep的变化C物块下落的时间为2sD物块下落过程中重力做功的平均功率为130W答案：ADAB物块下落过程中，动能Ek增加，重力势能Ep减小，机械能E机=Ek+Ep，所以图线表示机械能E机的变化，表示重力势能Ep的变化，表示动能Ek的变化，由题图可知物块在运动过程中受阻力作用，物块释放位置处Ep=mgh=200J物块质量m2kg，物块下落的高度h10mA正确，B错误；CD物块落地时Ek=12mv2=169J所以v=13m/s根据动能定理可得Ek=mg-fh所以f=3.1N对物块受力分析可得mg-f=ma解得a=8.45m/s2由v=at得t=2013s物块重力做功的平均功率为P=mght=2002013W=130WC错误，D正确。故选AD。小提示：求阻力时也可以由fh=Ep-Ek=31J得，f3.1N。20、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地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内答案：CDA千克是国际单位制中基本单位，米/秒、牛顿是导出单位。故A错误；B以额定功率运行的汽车，由PFv可知，车速越快，牵引力越小，故B错误；C在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，汽车转弯速度越大，需要越大的向心力，由于静摩擦力存在最大值，所以当速度超过一定值时，提供的最大静摩擦力都无法满足需要的向心力时，就会造成事故。故C正确；D人造地球卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，方向指向圆心。所以地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内。故D正确。故选CD。21、一辆汽车在水平路面上的启动过程的v-t图像如图所示，其中Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，若汽车的质量为m，行驶过程中所受阻力恒为F阻，则下列说法正确的是（）A汽车在t1时刻的牵引力和功率都是最大值，t2t3时间内其牵引力等于F阻B0t1时间内汽车做变加速运动C0t2时间内汽车的平均速度等于v22Dt1t2时间内汽车克服阻力所做的功为P（t2-t1）+12mv12-12mv22答案：ADA由题图可知，Oa段为匀加速直线运动，ab段以恒定功率运动，且加速度在逐渐减小，所以t1时刻牵引力和功率最大，bc段是匀速直线运动，t2t3时间内其牵引力等于F阻，故A正确；B在0t1时间内，由v-t图像知汽车做匀加速直线运动，故B错误；C在0t2时间内，由v-t图像可知，汽车先做匀加速运动再做变加速运动，故此段时间内平均速度大于v22，故C错误；D设时间t1t2内汽车克服阻力所做的功为Wf，由动能定理有P（t2-t1）-Wf=12mv22-12mv12克服阻力所做的功为Wf=P（t2-t1）+12mv12-12mv22故D正确。故选AD。22、水平地面上质量为m=7kg的物体，在水平拉力F作用下开始做直线运动，力F随位移x的变化关系如图所示，当x=10m时拉力为零，物体恰好停下，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A物体与地面间的动摩擦因数为0.2B加速阶段克服摩擦力做的功为81.2JC加速阶段拉力做的功为8JD全过程摩擦力做的功为-14J答案：ABA设恒力作用下物体运动位移为x1，变力作用下运动位移为x2，动摩擦因数为，全过程由动能定理得Fx1+F2x2-mgx1+x2=0解得=0.2故A正确；B当F=Ff=14N速度最大，此后物体将做减速运动，由图像结合几何关系可得此时x=5.8m，故加速阶段克服摩擦力做的功为Wf=mgx=81.2J故B正确；C匀加速阶段F做的功为W=Fx1=80J故加速阶段F做的功大于8J，故C错误；D全过程摩擦力做的功Wf=-mg（x1+x2）=-140J故D错误。故选AB。23、某地利用无人机空投药品，假设无人机在离地面高度为12m处悬停后将药品由静止释放，药品匀加速竖直下落了2s后落地，若药品质量为0.5kg，重力加速度g取10m/s2，则药品从释放到刚接触地面的过程中（）A机械能守恒B机械能减少了24JC动能增加了36JD所受的合力做了60J的功答案：BCA根据运动学公式可得h=12at2解得a=6m/s210m/s2可知药品下落过程中有空气阻力做功，机械能不守恒。故A错误；B.根据牛顿第二定律可得mg-f=ma解得f=mg-ma=2N下落过程克服空气阻力做功为Wf=fh=24J可知机械能减少了24J，故B正确；CD药品在下落过程中，根据动能定理可得W合=mgh-fh=12mv2-0=36J可知所受的合力做了36J的功，动能增加了36J，故C正确，D错误。故选BC。24、下列各图是反映汽车（额定功率为P额）从静止开始匀加速启动，最后做匀速直线运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是（）ABCD答案：ACD汽车从静止开始匀加速启动，根据牛顿第二定律可得F0-f=ma可知牵引力在匀加速阶段保持不变，由公式P=F0v可知在匀加速阶段，功率与速度成正比，随着速度的增大而增大，当P=P额时，功率保持不变，设此时的速度为v1，则有v1=P额F0=P额f+ma之后牵引力减小，加速度减小，速度继续增加，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力F=f时，加速度为零，汽车速度vm达到最大，汽车做匀速直线运动，则有vm=P额F=P额f由以上分析可知，ACD正确，B错误；故选ACD。25、如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，水平位移和机械能的增量分别为（）A5RB6RC5mgRD6mgR答案：AC设小球运动到c点的速度大小为vc，则对小球由a到c的过程，由动能定理得F3R-mgR=12mvc2又F=mg解得vc2=4gR小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为t=vcg=2Rg小球在水平方向的加速度a=g在水平方向的位移为x=12at2=2R由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量E=F5R=5mgR故选AC。填空题26、物体自由下落过程中，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的两段时间内，重力做功的平均功率之比为_；质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v2时，汽车的瞬时加速度的大小为_。答案：13a=Pmv1由P=Fv可得，两段时间内的平均功率之比为P1P2=G0+v12Gv1+v22=132汽车以速度v匀速行驶时，受到的阻力为f=Pv当汽车速度为v2时，由牛顿第二定律可得Pv2-f=ma解得a=Pmv27、质量为0.1kg的小球从高处由静止落下，最初2s内小球动能Ek随时间的二次方t2变化的图像如图所示，g取10m/s2。根据图像可确定小球下落的运动_自由落体运动（选填“是”或“不是”），理由是_。答案：不是根据图像可求得小球下落的加速度大小为8m/s2，不是重力加速度12根据Ek=12mv2=12mat2=12ma2t2由图像可知12ma2=k=12.84=3.2解得a=8m/s2则小球下落的运动不是自由落体运动，理由是小球下落的加速度大小为8m/s2，不是重力加速度。28、木箱静止于水平地面上，现在用一个80N的水平推力推动木箱前进10m，木箱受到地面的摩擦力为60N，空气阻力不计，则转化为木箱与地面系统的内能U=_J，转化为木箱的动能Ek=_J。答案：6002001由于摩擦生热知U=Q=fx=6010J=600J2根据动能定理得Ek=Fx-U=8010J-600J=200J29、如图，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将回球斜向上传给前方队友，球传出瞬间离地面高h1，速度大小为v；对方球员乙原地竖直起跳拦截，其跃起后乙手离地面的最大高度为h2，球越过乙时的速度恰好沿水平方向，且恰好未被拦截。球可视为质点，重力加速度取g，忽略空气阻力，试估算篮球在空中运动时间为_，球刚斜抛出时的水平分速度为_。（用h1、h2、v、g表示）答案：2h2-h1g+2h2gv2-2gh2-h112由题知球越过乙时的速度恰好沿水平方向，则设球越过乙时的速度为vx，则根据动能定理，有-mg(h2-h1)=12mvx2-12mv2解得vx=v2-2gh2-h1则竖直方向的分速度有vy=v2-vx2解得vy=2gh2-h1根据逆向思维法可知，球从抛出到越过乙时的时间t1=vyg=2h2-h1g球再从越过乙时到落地的时间为t2=2h2g则篮球在空中运动时间为t=t1+t2=2h2-h1g+2h2g30、如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，根据图表中的数据可知雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为_；设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，则阻力大小为_（g10m/s2）位置ABC速度（m/s）2.012.00时刻（s）0410答案：9100J140N（1）从A到B的过程中，人与雪撬损失的机械能为E=mgh+12mvA2-12mvB2代入数据得E=701020+12702.02-127012.02J=9100J（2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度a=vC-vBt=0-1210-4m/s=-2m/s根据牛顿第二定律f=ma=70（2）N=-140N31