1、1 20232023 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基础知识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基础知识手册手册 单选题 1、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()A12mv02B12mv02 C12mv02(2+121)D12mv02(2+121)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 Wf01202 解得汽车对驾驶员所做的功为 Wf1202 与所用时间无关。故
2、B 正确;ACD 错误。故选 B。2 2、如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内)()A橡皮绳的弹性势能一直增大 B圆环的机械能先不变后增大 C橡皮绳的弹性势能增加了mgh D橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大 答案:C A橡皮绳开始处于原长,弹性势能为零,圆环刚开始下滑到橡皮绳再次伸直达到原长过程中,弹性势能始终为零,A 错误;B圆环在下落的过程中,橡皮绳的弹性势能先不变后不断增大,根据机械能守恒定律可知,
3、圆环的机械能先不变,后减小,B 错误;C从圆环开始下滑到滑至最低点过程中,圆环的重力势能转化为橡皮绳的弹性势能,C 正确;D橡皮绳达到原长时,圆环受合外力方向沿杆方向向下,对环做正功,动能仍增大,D 错误。故选 C。3、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动,轨道半径=。其中a为地球静止同步卫星。下列说法正确的是()3 Ac在运动过程中可能会经过北京上空 Bb的周期可能大于地球的自转周期 Ca的动能一定等于b的动能 Da、b的线速度一定相同 答案:A A由图可知,c为极地轨道卫星,所以c在运动过程中可能会经过北京上空,故 A 正确;B卫星做匀速圆周
4、运动,万有引力提供向心力,有 2=422 解得 =423 又=a为地球静止同步卫星,所以b的周期等于地球的自转周期,故 B 错误;C卫星的质量关系未知,所以无法比较a、b的动能大小关系,故 C 错误;D卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有 2=2 解得 4 =故a、b的线速度大小一定相等,但方向不相同,故 D 错误。故选 A。4、如图,高台跳水项目中要求运动员从距离水面H的高台上跳下,在完成空中动作后进入水中。若某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为h1,斜向上跳离高台瞬间速度的大小为v0,跳至最高点时重心离台面的高度为h2,入水(手刚触及水面)时重心离水面的高度为h1。图中虚线为运动员
5、重心的运动轨迹。已知运动员的质量为m,不计空气阻力,则运动员跳至最高点时速度及入水(手刚触及水面)时速度的大小分别是()A0,02+2 B0,2(+2 1)C02+2(1 2),02+2 D02+2(1 2),02+2(1)答案:C 从跳离高台瞬间到最高点,据动能定理得(2 1)=1221202 解得最高点的速度 5 =02+2(1 2)从跳离高台瞬间到入水过程,据动能定理得 =1221202 解得入水时的速度=02+2 故选 C。5、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
6、开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为2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 B小球A、B的速度都为12 C小球A、B的速度分别为123和12 D杆与小球A、B组成的系统机械能减少了12mgL 答案:C BCD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 mg2122+122 6 又有 vAcos60vBcos30 解得 vA123 vB12 故 C 正确,BD 错误;A对A,由动能定理得 mg2W122 解得杆对小球A做的功 W122mg218mgL 故 A 错误。故选 C。6、下列关于重力势能的说法正确的是()。
7、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:C A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;7 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。7、如图,撑杆跳全过程可分为四个阶段:阶段,助跑加速;阶段,杆弯曲程度增大、人上升;阶段,杆弯曲程度减小、人上升;阶段,人越过横杆后下落,整个过程空气阻力忽
8、略不计。这四个阶段的能量变化为()A 地面对人和杆系统做正功 B 人和杆系统的动能减小量小于重力势能和弹性势能增加量 C 人和杆系统的动能减少量小于重力势能的增加量 D 重力对人所做的功等于人机械能的增加量 答案:C A 地面对人和杆系统不做功,人加速过程增加的机械能是通过人体肌肉做功,消耗人体内的化学能,转化为人的机械能,A 错误;B 人和杆系统的动能减小量等于重力势能和弹性势能增加量,B 错误;C 人和杆系统的动能减小和弹性势能的减少量等于重力势能的增加量,则人和杆系统的动能减少量小于重力势能的增加量,C 正确;D 重力对人所做的功等于人的重力势能减少量,人的机械能不变,D 错误。故选 C
9、。8、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8 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0,则在圆形轨道的重力加速度为05 B若在圆形轨道上运动的线速度为0,则在圆形轨道上运动的线速度为50 C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:
10、C A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 0=2 解得 0=2 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=(5)2 解得=025 故 A 项错误;9 B卫星做绕地球做匀速圆周运动有 2=2 解得=当=,解得 0=当=5,解得=5=550 故B项错误;C根据开普勒定律,有 32=因为卫星绕地球飞行,所以整理有 1312=2322 又因为卫星在椭圆轨道的半长轴为3,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
11、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 机=k+p 所以机械能增加,故 D 项错误。10 故选 C。9、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:D A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
12、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。10、用与斜面平行的恒力F将质量为m的物体沿倾角为 的斜面运动一段距离,拉力做功W1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W2,则()AW1W2CW1=W2D无法判断 答案:C 根据功的计算公式 =cos 11 可得 1=2=故选 C。11、我国发
13、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。12、如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图像,图中P0为发动机的额定功率,若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度vm,据此可知()At1t2时间内汽车做匀速运动 B0t1时间内发动机做的功为P0t1 12 C0t2时间内发动机做的功为P0(t212)D汽车匀速运
14、动时所受的阻力小于0m 答案:C A由题意得,在 0t1时间内功率随时间均匀增大,知汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,由牛顿第二定律 =可知,牵引力恒定,合力也恒定。在1时刻达到额定功率,随后在t1t2时间内,汽车速度继续增大,由=可知,牵引力减小,则加速度减小,直到牵引力减小到与阻力相等时,达到最大速度 m=接着做匀速运动,A 错误;B发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积,则 0t1时间内发动机做的功为 1=1201 B 错误;C发动机所做的功等于图线与t轴所围的面积,则 0t2时间内发动机做的功为 =120(2 1+2)=0(212)C 正确;D当汽车匀速运动时所受的阻力 =0m D 错
15、误。故选 C。13、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13 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5 BA 获得的最大速度为25 CC 刚离开地面时,B 的加速度最大 D从释放 A 到 C 刚离开地面的过
16、程中,A、B 两小球组成的系统机械能守恒 答案:B CC 球刚离开地面时,弹簧被拉长,对 C 有 C=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 C=0 对 A 有 4sin =0 联立解得 sin=0.5 则 =30 14 C 错误;AB开始时弹簧被压缩,对 B 有 B=又 C=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 =C+B 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 4 sin =12(4+)m2 联立解得 m=25 A 错误、
17、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。14、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()15 A传送带沿逆时针方向转动 B传送带速度大小为 1m/s C物块刚滑上传送带时的速度大小为 2m/s D04.5s 内摩擦力对物块所做的功为-3J 答案:D AB根据位移时间图象的斜率表示速度
18、,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 =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 =122 其中 x=1m t=1s 解得 16 =2m/s2 根据牛顿第二定律 =解得 =0.2 在 0-2s 内,对物块有 2 02=2 解得物块的初速度为 0=4m/s 故 C 错误;D对物块在 04.5s 内,根据动能定理 f=1221202 解得摩擦力对物块所做的功为 f
19、=3J 故 D 正确。故选 D。15、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 17 C向心加速度减小 D机械能增大 答案:B ABC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 =,=2 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。多选题 16、如图所示,质量为M的凹槽 B 静置在粗糙的水平地面上,内壁为半球形,半径为R。质量为m、半径为4的光滑球体 A 静止于凹槽底部。现对球体 A 施加一始终沿凹槽切面的外力F,使 A
20、缓慢移动至凹槽内壁最高点,在 A 缓慢移动的过程中凹槽 B 始终保持静止状态。重力加速度为g,下列说法正确的是()A球体 A 上升4的高度时,对凹槽内壁的压力大小为32 B球体 A 上升4的高度时,外力F的大小为53 C在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对 A 的弹力不做功 D在球体 A 缓慢移动的过程中,凹槽对地面的摩擦力逐渐变大 答案:BC A B设球体 A 上升4的高度时所受支持力与竖直方向夹角为,由几何关系可知 18 cos=44 4=23 sin=1 cos2=53 凹槽对球体的支持力为 =cos=23 由牛顿第三定律可知球体对凹槽的压力大小为23 外力F的大小为 =sin=53 A
21、 错误,B 正确;C由于凹槽对 A 的弹力始终垂直于 A 的运动方向,弹力不做功,C 正确;D对 A、B 整体,由平衡条件知,地面对凹槽的摩擦力总等于外力F的水平分力,即 f=cos=sincos=12sin2 可知该摩擦力随 的增大先增大后减小,D 错误。故选 BC。17、完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车,以相同的速度在平直公路上以速度v匀速齐头并进,汽车与拖车的质量均为m,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,经过一段时间后甲车的速度变为 2v,乙车的速度变为 1.5v,若路面对汽车的阻力恒为车重的 0.1 倍,取g=10m
22、/s2,则此时()A甲、乙两车在这段时间内的位移之比为 43 B甲车的功率增大到原来的 4 倍 19 C甲、乙两车在这段时间内克服阻力做功之比为 1211 D甲、乙两车在这段时间内牵引力做功之比为 32 答案:CD A汽车拖着拖车时做匀速运动,受牵引力 F=0.12mg,P1=0.12mgv 拖车脱离后,对甲车,因为保持牵引力不变,有 F-0.1mg=ma,2v=vat 联立解得 a=1m/s2,t=v(s)甲车在这段时间内的位移 x1=+122=322(m)对乙车,因为保持功率不变,由动能定理 0.12=12(1.5)2122 解得 2=2.7522(m)故有 12=1211 故 A 错误;
23、B根据 =20 可知甲车的功率与速度成正比,即甲车的功率增大到原来的 2 倍。故 B 错误;C汽车克服阻力做功为 W=fx 故 12=12=1211 故 C 正确;D牵引力做功之比 12=11=32 故 D 正确。故选 CD。18、下列叙述中正确的是()A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B做匀变速直线运动的物体机械能可能不守恒 C外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒 D系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒 答案:BD A做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒,例如物体向上做匀速直线运动时,机械能增加,故 A 错误;B做匀变速直线运动的物体机械能可能不守恒,如水平面上做匀加速直
24、线运动的物体,机械能增加,故 B 正确;C外力对物体做功为零,物体的机械能不一定守恒,例如物体向上做匀速直线运动时,外力对物体做功为零,机械能增加,故 C 错误;D系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒,故 D 正确。21 故选 BD。19、关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()A弹簧的弹性势能与其被拉伸(或压缩)的长度有关 B弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数有关 C对于同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,则弹性势能越大 D弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体有关 答案:ABC 理解弹性势能时要明确研究对象是发生弹性形变的物体,而不是使之发生形变的物体。弹簧弹性势能的大小跟形变量有关
25、,对于同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,则弹性势能越大。弹簧的弹性势能还与劲度系数有关,当形变量一定时,劲度系数越大,则弹簧的弹性势能越大,ABC 正确,D 错误。故选 ABC。20、如图所示,A、B两星球为双星系统,相距为L,围绕某定点O(未画出)做圆周运动,质量之比为:=1:9,两星球半径远小于L。沿A、B连线从星球A向B以某一初速度发射一探测器,只考虑星球A、B对探测器的作用,假设弹射器初速度足够大,可以到达B星球,下列说法正确的是()A探测器在距星球A为4处加速度为零 B双星的总质量一定,若双星之间的距离增大,其转动周期变大 C若探测器能到达星球B,其速度可能恰好为零 DA、B两星球
26、绕定点O做匀速圆周运动,动能之比为9:1 答案:ABD A设探测器的质量为,探测器距A星球的距离为时,两星球对探测器的引力相等,即 22 2=()2 解得 =14 故 A 正确;C探测器到达B的过程中,其所受合力先向左减小到 0,后向右增大,故探测器先减速后加速,故 C 错误;B设做圆周运动的轨道半径为,B做圆周运动的轨道半径为,根据万有引力提供向心力分别对、得 2=422 2=422 又+=联立解得 =423(+)可知双星的总质量一定,若双星之间的距离增大,其转动周期变大,故 B 正确;D根据 422=422 可得:=9:1 结合 =2 23 可得:=9:1 根据 k=122 联立可得 k:
27、k=9:1 故 D 正确。故选 ABD。21、下列说法正确的是()A物体受拉力作用向上运动,拉力做的功是 1J,但物体重力势能的增加量可能不是 1J B物体受拉力作用向上匀速运动,拉力做的功是 1J,但物体重力势能的增加量可能不是 1J C在物体运动过程中,重力做的功是1J,物体重力势能的增加量一定是 1J D没有摩擦时,物体由A沿直线运动到B,克服重力做的功是 1J,有摩擦时物体由A沿曲线运动到B,克服重力做的功大于 1J 答案:AC AC重力势能的变化只与重力做功有关,与其他力做功无关,重力做了多少正功,重力势能就减少多少,克服重力做了多少功,重力势能就增加多少,故 AC 正确;B物体受拉
28、力向上匀速运动,拉力做的功是 1J,由动能定理知重力做的功是1J,则物体重力势能的增加量一定是 1J,故 B 错误;D重力对物体做功,与物体运动的初、末位置有关,与物体运动路径和其他力做功无关,故有摩擦时物体由A沿曲线运动到B,克服重力做的功还是 1J,故 D 错误。故选 AC。24 22、如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变,则下列说法正确的是()A重力做功为mgL B悬线的拉力做功为 0 C空气阻力做功为mgL D空气阻力做功为12F阻L 答案:ABD A摆球下落过程中,重力做功为 G=故 A 正确;B悬线的
29、拉力始终与速度方向垂直,故做功为 0,故 B 正确;CD空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故做功为 f=阻12 故 C 错误,D 正确。故选 ABD。23、下列关于力对物体做功的说法不正确的是()A滑动摩擦力对物体做功的多少与路径有关 25 B合力不做功,则物体一定做匀速直线运动 C在相同时间内一对作用力与反作用力做功的绝对值一定相等,一正一负 D一对作用力和反作用力可以其中一个力做功,而另一个力不做功 答案:BC A滑动摩擦力做功与物体运动的路径有关,故 A 正确;B做匀速圆周运动的物体所受的合外力不做功,但物体做曲线运动,故 B 错误;CD作用力和反作用力的作用点的位移可能同向,
30、也可能反向,大小可以相等,也可以不等,故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等,故相互作用力做功之和不一定为零,一对作用力和反作用力可以其中一个力做功,而另一个力不做功,如在地面上滑动的物体与地面间的摩擦力,其中摩擦力做物体做功,而对地面不做功,故 C 错误,D 正确。本题选错误的,故选 BC。24、下列关于机械能守恒的判断正确的是()A拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,物体的机械能守恒 B如果忽略空气阻力作用,物体做竖直上抛运动时,机械能守恒 C一个物理过程中,当重力和弹力以外的力做了功时,机械能不再守恒 D物体做自由落体运动时,物体机械能一定守恒 答案:BCD A拉着一个物
31、体沿着光滑的斜面匀速上升时,动能不变,势能增大,故机械能增大,故 A 错误;B物体做竖直上抛运动时,只有重力做功,故机械能守恒,故 B 正确;C机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为 0,或者不做功,当重力和弹力以外的力做了功时,物体的机械能不守恒,故 C 正确;D物体做自由落体运动时只受重力作用,机械能守恒,故 D 正确。26 故选 BCD。25、如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN2。在小球从M点运动到N点的过程中()A弹力对小球
32、先做正功后做负功 B小球的机械能一直增加 C弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零 D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点间的重力势能之差 答案:CD A小球在从M点运动到N点的过程中,弹簧的压缩量先增大后减小,到某一位置时,弹簧处于原长,再继续向下运动到N点的过程中,弹簧又伸长。弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于 90,再小于 90,最后又大于 90,因此弹力先做负功,再做正功,最后又做负功,A 项错误;B弹簧对小球先做负功,再做正功,最后又做负功,所以小球的机械能先减小后增大,然后再减小,B 错误;C弹簧长度最短时,弹力方向与小球的速度方向垂直,这时弹力对小球做功的功率为零,C
33、 项正确;D由于在M、N两点处,弹簧的弹力大小相等,即弹簧的形变量相等,根据动能定理可知,小球从M点到N点的过程中,弹簧的弹力做功为零,重力做功等于动能的增量,即小球到达N点时的动能等于其在M、N两点间的重力势能之差,D 项正确。故选 CD。27 填空题 26、如图所示,一固定斜面倾角为30,一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小0.8g。若物块上升的最大高度为,则此过程中,物块动能的变化量为_,机械能的变化量为_。答案:1.6 0.6 1根据动能定理可得 k=合=sin30=1.6 2以斜面底端为零势能面,由上可知,物块在斜面底端的机
34、械能为 1=k=1.6 运动到最高点时的机械能为 2=则上升过程中,物块机械能的变化量为 =2 1=0.6 27、质量为 1kg 的物体从离地面 1.5m 高的 A 处以速度 5m/s 抛出至离地面高 2m 的 B 处速度为 3m/s,(空气阻力不可忽略)若以地面为零势能面,A 处物体的机械能是_J,由 A 至 B 过程中克服空气阻力做功_J,合外力做功_J;(g取 10m/s2)答案:27.5 3 -8 1以地面为零势能面,则物体抛出点的重力势能为 Ep=mgh=101.5J=15J 28 动能为 k=12A2=12 1 52J=12.5J 故物体的机械能为 E=15J+12.5J=27.5
35、J 23由 A 至 B 过程中根据动能定理 合=12B212A2=12 1 32J 12 1 52J=8J 又因为 合=+f 解得 f=3J 所以由 A 至 B 过程中克服空气阻力做功 3J。28、汽车以不变的额定功率起动,所受的阻力不变,某同学分析思路如下:汽车速度 汽车牵引力 汽车加速度 当=0时,汽车速度达到最大m以m匀速直线运动 试写出以上步骤的物理原理:_;_;_。答案:=见解析 1 汽车以不变的额定功率起动 =29 汽车速度增大,牵引力减小;2根据 =牵引力减小,加速度减小。3当加速度减小到零,牵引力等于阻力,速度不再增大,达到最大速度,之后以最大速度做匀速直线运动。29、请写出重力做功和重力势能变化量之间的关系_;请写出机械能守恒的条件:_。答案:G=p 只有重力和弹力做功,其他力不做功 1G=P 2只有重力和弹力做功,其他力不做功 30、质量为 50kg 的攀岩者,花了 500s 的时间登上一峭壁,此时攀岩者位于出发点上方 20m 处。这一过程中该攀岩者克服重力做的功为_J,攀岩者克服重力做功的平均功率为_W。(g取 10m/s2)答案:10000#1104 20 1这一过程中该攀岩者克服重力做的功为 =10000J 2攀岩者克服重力做功的平均功率为 =20W
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