2023人教版帶答案高中物理必修三第九章靜電場及其應(yīng)用微公式版必考知識點歸納

單選題1、在地球表面將甲小球從某一高度處由靜止釋放，在某行星表面將乙小球也從該高度處由靜止釋放，小球下落過程中動能隨時間平方的變化關(guān)系如圖所示。已知乙球質(zhì)量為甲球的2倍，該行星可視為半徑為R的均勻球體，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，則（

）A．乙球質(zhì)量為B．該行星表面的重力加速度為C．該行星的質(zhì)量為D．該行星的第一宇宙速度為答案：CA．小球在地球表面下落過程中任一時刻的速度大小為小球的動能為由圖可知解得甲球質(zhì)量為則乙球質(zhì)量為故A錯誤；B．同理在行星表面有解得故B錯誤；C．設(shè)該行星的質(zhì)量為，則有

解得

故C正確；D．由得可得該行星的第一宇宙速度為故D錯誤。故選C。2、如圖中a、b所示，是一輛質(zhì)量m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=4s末兩個時刻的兩張照片。當(dāng)t=0時，汽車剛啟動（汽車的運動可看成勻加速直線運動）。圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，測得，根據(jù)題中提供的信息，不可以估算出的物理量有（

）A．汽車的長度B．4s末汽車的速度C．4s末汽車合外力的功率D．4s內(nèi)汽車牽引力所做的功答案：DA．由圖知，4s內(nèi)汽車的位移剛好等于汽車的長度，由對拉手環(huán)進行受力分析如上圖所示，得到聯(lián)立得到故A錯誤；B．由故B錯誤；C．由所以4s末汽車的功率為故C錯誤；D．因不知汽車的摩擦力，所以無法求汽車的牽引力，即不能估算4s內(nèi)汽車牽引力所做的功，故D正確。故選D。3、全運會小輪車泥地競速賽賽道由半徑為R的圓弧組成，如圖所示，選手從賽道頂端A由靜止無動力出發(fā)沖到坡底B，設(shè)阻力大小不變恒為f，始終與速度方向相反，且滿足，選手和車總質(zhì)量為m，重力加速度為g，路程。則選手通過C點的速度為（

）A．B．C．D．答案：D根據(jù)圓的弧長計算公式可知，從A到C，選手和車運動的路程為根據(jù)力的做功公式可知，克服阻力做功為選手從A到C受到重力與阻力做功，所以由動能定理可得解得故D正確，ABC錯誤。故選D。4、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一光滑的直角桿，水平桿和豎直桿上分別套有質(zhì)量為mP＝0.8kg和mQ＝0.9kg的小球P和Q，兩球用不可伸長的輕繩相連，開始時輕繩水平伸直，小球Q由頂角位置O處靜止釋放，當(dāng)輕繩與水平桿的夾角θ＝37°時，小球P的速度為3m/s，已知兩球均可視為質(zhì)點．重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則連接P、Q的輕繩長度為（

）

A．0.8mB．1.2mC．2.0mD．2.5m答案：C將小球P和Q的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向，兩小球沿繩方向的速度相等，即解得兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，則連接P、Q的繩長聯(lián)立解得故選C。5、復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)了速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。已知一列質(zhì)量為m的動車，以恒定功率P在平直軌道上行駛，當(dāng)其達到最大速度vm時，其阻力f可表示為（

）A．f=PvmB．C．D．答案：C當(dāng)動車達到最大速度vm時，動車受力平衡，即解得故選C。6、如圖甲所示，光滑水平面與光滑豎直半圓軌道平滑銜接，其中圓弧DE部分可以拆卸，弧CD（C點與圓心等高）部分對應(yīng)的圓心角為30°，在D點安裝有壓力傳感器并與計算機相連，在.A點固定彈簧槍，可以發(fā)射質(zhì)量相同、速率不同的小球，通過計算機得到傳感器讀數(shù)與發(fā)射速率平方關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的（

）A．小球質(zhì)量為0.2kgB．圓弧軌道半徑為0.5mC．當(dāng)傳感器讀數(shù)為3.5N時，小球在E點對軌道壓力大小為3ND．若拆卸掉圓弧DE部分，小球發(fā)射速率平方v02=17.5時，小球上升到最高點時與水平面間距離為答案：BAB．設(shè)小球在D點速度大小為vD，小球?qū)鞲衅鲏毫Υ笮镕，由牛頓第二定律有由機械能守恒有整理得在圖像中是一次函數(shù)，則解得選項A錯誤，B正確；C．由圖像可知，當(dāng)傳感器讀數(shù)為3.5N時，，設(shè)最高點速度為v，則有對E點壓力N，有聯(lián)立各式解得選項C錯誤；D．若圓弧DE部分拆卸掉，小球發(fā)射速率平方時，小球在D點做斜上拋運動，小球在D點速度大小則小球上升到最高點與水平面間距離選項D錯誤。故選B。7、如圖所示，一質(zhì)量為1kg的物體以3m/s的速度從A點沿AB圓弧下滑，滑到B點時的速度仍為3m/s，則物體從A到B的過程中合外力做功為（

）A．4.5JB．0C．9JD．無法計算答案：B由動能定理可知，合外力做功為故選B。8、在國際單位制中，質(zhì)量的單位符號是（）A．kgB．NC．JD．Pa答案：AA．國際單位制中，kg是質(zhì)量單位，故A正確；B．國際單位制中，N是力的單位，故B錯誤；C．國際單位制中，J是能量單位，故C錯誤；D．國際單位制中，Pa是壓強單位，故D錯誤。故選A。9、在第24屆北京冬季奧林匹克運動會上，我國18歲的小將谷愛凌以1620跳的高難度動作力壓群芳，拿到了自由式滑雪女子大跳臺金牌。下面相關(guān)敘述正確的是（

）A．裁判在對谷愛凌1620跳的動作進行裁定時可以將她看成質(zhì)點B．教練員在分析谷愛凌起跳后能到達的最大高度時可以將她看成質(zhì)點C．該項目不受天氣環(huán)境的影響，隨時可以進行比賽D．該項目在完成的過程中滿足機械能守恒答案：BA．裁判在對谷愛凌的動作進行裁定時，谷愛凌的形狀和大小不能忽略，不能看成質(zhì)點，A錯誤；B．教練員在分析谷愛凌起跳后能到達的最大高度時，谷愛凌的形狀和大小可以忽略，B正確；C．降雪帶來的新增積雪，會使賽道表面松軟，摩擦力增大，不利于選手發(fā)揮，C錯誤；D．該項目在完成的過程中有摩擦力、空氣阻力等其他力做功，機械能不守恒，D錯誤。故選B。10、如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動，當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好為原長，彈簧在彈性限度內(nèi)，則物體在振動過程中（

）A．彈簧的最大彈性勢能等于2mgAB．彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C．物體在最低點時的加速度大小應(yīng)為2gD．物體在最低點時的彈力大小應(yīng)為mg答案：AA．因物體振動到最高點時，彈簧正好為原長，此時彈簧彈力等于零，物體的重力mg=F回=kA當(dāng)物體在最低點時，彈簧的彈性勢能最大等于2mgA，故A正確；B．由能量守恒知，彈簧的彈性勢能和物體的動能、重力勢能三者的總和不變，故B錯誤；C．在最低點，由F回=mg=ma故C錯誤；D．在最低點，由F彈－mg=F回得F彈=2mg故D錯誤。故選A。11、下列有關(guān)力對物體做功的說法正確的是(

)A．靜摩擦力一定不做功B．如果外力對物體做功為零，則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C．物體受到的外力越大則外力對物體所做的功越大D．物體在運動過程中，若受力的方向總是垂直于速度的方向，則此力不做功答案：DA．靜摩擦力也可以做功，如物體隨傾斜傳送帶向上運動，物體受到靜摩擦力做功，故A錯誤；B．如勻速下落的小球，外力對物體做功為零，物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯誤；C．物體受到的外力對物體所做功的大小和力、位移和力位移夾角有關(guān)，故C錯誤；D．物體在運動過程中，若受力的方向總是垂直于速度的方向，則此力不做功，故D正確。故選D。12、一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．運動員到達最低點前重力勢能先減小后增大B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能減小C．蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)答案：CA．在運動的過程中，運動員一直下降，則重力勢能一直減小，故A錯誤；B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加，故B錯誤；C．蹦極的過程中，系統(tǒng)只有重力和彈力做功，所以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒，故C正確；D．重力勢能的變化量與零勢能點的選取無關(guān)，故D錯誤。故選C。13、2013年12月2日1時30分，嫦娥三號探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則（

）A．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可算出月球的密度B．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機點火使其減速C．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度D．嫦娥三號在動力下降階段，其引力勢能增大答案：BA．由于不確定月球的半徑，根據(jù)密度公式，無法求月球的密度，選項A錯誤；B．嫦娥三號在進行變軌時，改變衛(wèi)星的速度，此時萬有引力不變，要做向心運動，故應(yīng)讓發(fā)動機點火使其減速，選項B正確；C．根據(jù)開普勒定律可知：近月點的速度大于遠(yuǎn)月點的速度，即，選項C錯誤；D．嫦娥三號在動力下降階段，引力做正功，引力勢能減小，選項D錯誤。故選B。14、如圖所示。固定在豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道MN，圓心O與M點等高。并處在最低點N的正上方。在O，M兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b（均可視為質(zhì)點）。a，b同時由靜止開始運動，a自由下落，小沿圓弧下滑。空氣阻力不計，下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)比b先到達N點，它們到達N點的動能相同B．a(chǎn)比b先到達N點，它們到達N點的動能不同C．a(chǎn)與b同時到達N點，它們到達N點的動能相同D．a(chǎn)與b同時到達N點，它們到達N點的動能不同答案：A在物塊下降的過程，根據(jù)機械能守恒有所以a、b兩物塊到達同一高度時的速度大小都相同，由于a和b

質(zhì)量相同，所以到N點的動能相同；下降同一很小高度的過程中，a的豎直方向的位移小于b沿圓弧切線方向的位移，a、b的初速度大小相同，

a的加速度為g，b沿圓弧運動時，把重力沿圓弧切線和垂直切線方向分解，除M點外，b所受得切線方向的外力小于重力，則b沿切線方向的加速度小于g

，由可得，a的運動時間較短，所以a比b先到達N點，故A項正確。故選A。15、某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為的圓形軌道上繞地球運行的周期為T，衛(wèi)星運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方。假設(shè)某時刻，該衛(wèi)星在A點變軌由半徑為的圓形軌道進入橢圓軌道，近地點B到地心距離為。設(shè)衛(wèi)星由A到B運動的時間為t，地球自轉(zhuǎn)周期為，不計空氣阻力，則（

）A．B．C．衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時，機械能增大D．衛(wèi)星由圖中圓軌道進入橢圓軌道過程中，機械能不變答案：AA．赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方，則有地球轉(zhuǎn)了３圈，衛(wèi)星轉(zhuǎn)了８圈，可得3T0=8TA正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知解得B錯誤；C．衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時，只有萬有引力做功，機械能守恒，C錯誤；D．衛(wèi)星由圖中圓軌道進入橢圓軌道過程中，衛(wèi)星做向心運動，速度必須減小，高度降低，勢能減小，因此機械能減小，D錯誤。故選A。多選題16、如圖所示，質(zhì)量為m的物體相對靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離l，物體相對斜面靜止，則下列說法正確的是（

）A．重力對物體做正功B．合力對物體做功為零C．摩擦力對物體做負(fù)功D．支持力對物體做正功答案：BCDA．重力豎直向下，位移水平向右，故重力對物體不做功，故A錯誤；B．合力為0，故合力對物體做功為零，故B正確；C．摩擦力沿斜面向上，與位移的夾角為鈍角，故摩擦力對物體做負(fù)功，故C正確；D．支持力垂直于斜面向上，與位移的夾角為銳角，故支持力對物體做正功，故D正確。故選BCD。17、如圖所示，AB為圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止開始下落，恰好運動到C處停止，那么（

）A．物體在BC段克服摩擦力所做的功μmgRB．物體在BC段克服摩擦力所做的功mgRC．物體在AB段克服摩擦力所做的功mgRD．物體在AB段克服摩擦力所做的功答案：ADAB．BC段物體受摩擦力大小為BC段摩擦力對物體做功為所以物體在BC段克服摩擦力所做的功，故A正確，B錯誤；CD．對全程由動能定理可知解得所以AB段克服摩擦力做功為，故C錯誤，D正確。故選AD。18、如圖所示，踢毽子是一項深受大眾喜愛的健身運動項目。在某次踢毽子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運動，毽子在運動過程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子在上升至最高點的過程中，下列說法正確的是（

）A．腳對毽子一直做正功B．毽子的機械能減少C．毽子的重力勢能一直增加D．空氣阻力對毽子做正功答案：BCA．毽子離開腳以后，腳對毽子不做功，選項A錯誤；B．腳接觸毽子向上運動時，毽子的機械能增加，毽子離開腳以后，有阻力做功，則毽子的機械能減小，選項B正確；C．毽子從最低點上升到最高點的過程中，重力勢能一直增加，選項C正確；D．空氣阻力對毽子做負(fù)功，選項D錯誤。故選BC。19、如圖所示直角邊長為R的光滑等腰直角三角形和半徑為R的光滑圓柱的一部分無縫相接，質(zhì)量分別為2m和m的物體A和小球B通過一根不可伸長的細(xì)線相連，小球B恰好位于桌面上。小球B可視為質(zhì)點，若從靜止釋放小球B，當(dāng)其運動到圓柱頂點時，則（

）A．物體A的速度大小為

B．物體A的速度大小為

C．繩的張力對物體B所做的功為D．繩的張力對物體B所做的功為mgR答案：BCA

B．以A、B和繩為研究對象，由機械能守恒得解得B正確，A錯誤；C

D．以B為研究對象，根據(jù)動能定理得解得C正確，D錯誤。故選BC。20、下列關(guān)于各圖中機械能是否守恒的判斷正確的是（）A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能守恒B．乙圖中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑時，物體B機械能守恒C．丙圖中，不計任何阻力時A加速下落、B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D．丁圖中，ω越來越大，小球慢慢升高，小球的機械能仍然守恒答案：BCA．甲圖中只有重力和彈力做功，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但物體A將彈簧壓縮的過程中，彈簧的彈性勢能增大，物體A機械能減小，所以物體A機械能不守恒，A錯誤；B．乙圖中物體B除受重力外，還受彈力、拉力、摩擦力，但除重力之外的三個力做功代數(shù)和為零，機械能守恒，B正確；C．丙圖中繩子張力對A做負(fù)功，對B做正功，兩功代數(shù)和為零，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，C正確；D．丁圖中小球的動能增加，重力勢能也增加，故機械能增加，機械能不守恒（拉力對小球做正功），D錯誤。故選BC。21、如圖所示，一光滑寬闊的斜面，傾角為θ，高為h。現(xiàn)有一小球在A處以水平速度v0射出，最后從B處離開斜面，下面說法中正確的是（

）A．小球的運動軌跡為拋物線B．小球的加速度為gsinθC．小球到達B點的時的速度為D．小球到達B點時小球的水平位移為答案：ABDA．小球受重力和支持力兩個力作用，合力沿斜面向下，與初速度垂直，做類平拋運動，軌跡為拋物線。故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律知，小球的加速度故B正確；C．根據(jù)機械能守恒定律，則有解得故C錯誤；D．小球在沿斜面方向上的位移為，根據(jù)解得在水平方向上做勻速直線運動故D正確。故選ABD。22、如圖所示，質(zhì)量為M的凹槽B靜置在粗糙的水平地面上，內(nèi)壁為半球形，半徑為R。質(zhì)量為m、半徑為的光滑球體A靜止于凹槽底部?，F(xiàn)對球體A施加一始終沿凹槽切面的外力F，使A緩慢移動至凹槽內(nèi)壁最高點，在A緩慢移動的過程中凹槽B始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g，下列說法正確的是（

）A．球體A上升的高度時，對凹槽內(nèi)壁的壓力大小為B．球體A上升的高度時，外力F的大小為C．在球體A緩慢移動的過程中，凹槽對A的彈力不做功D．在球體A緩慢移動的過程中，凹槽對地面的摩擦力逐漸變大答案：BCA

B．設(shè)球體A上升的高度時所受支持力與豎直方向夾角為θ，由幾何關(guān)系可知凹槽對球體的支持力為由牛頓第三定律可知球體對凹槽的壓力大小為外力F的大小為A錯誤，B正確；C．由于凹槽對A的彈力始終垂直于A的運動方向，彈力不做功，C正確；D．對A、B整體，由平衡條件知，地面對凹槽的摩擦力總等于外力F的水平分力，即可知該摩擦力隨θ的增大先增大后減小，D錯誤。故選BC。23、某地利用無人機空投藥品，假設(shè)無人機在離地面高度為12m處懸停后將藥品由靜止釋放，藥品勻加速豎直下落了2s后落地，若藥品質(zhì)量為0.5kg，重力加速度g取10m/s2，則藥品從釋放到剛接觸地面的過程中（

）A．機械能守恒B．機械能減少了24JC．動能增加了36JD．所受的合力做了60J的功答案：BCA．根據(jù)運動學(xué)公式可得解得可知藥品下落過程中有空氣阻力做功，機械能不守恒。故A錯誤；B.根據(jù)牛頓第二定律可得解得下落過程克服空氣阻力做功為可知機械能減少了，故B正確；CD．藥品在下落過程中，根據(jù)動能定理可得可知所受的合力做了的功，動能增加了，故C正確，D錯誤。故選BC。24、如圖所示，小物體從某一高度自由下落，

落到豎直固定在地面上的輕彈簧上，在A點物體開始與彈簧接觸，到B點物體的速度為零，然后被彈回。下列說法中正確的是（

）A．物體經(jīng)過A點時速度最大B．從A點下落到B點的過程中，物體的機械能守恒C．從A點下落到B點以及從B點上升到A點的過程中，物體的動能都是先變大后變小D．從A點下落到B點的過程中，物體的機械能不守恒答案：CDA．對物體經(jīng)過A點時進行受力分析，此時物體只受重力，此時加速度方向與速度方向相同，所以物體經(jīng)過A點時繼續(xù)加速，速度還未達到最大，選項A錯誤；BD．物體從A下落到B的過程中，由于要克服彈簧彈力做功，所以物體的機械能不守恒，選項B錯誤，D正確；C．在A、B之間某位置滿足kx=mg此時加速度為0，所以物體從A下落到B以及從B上升到A的過程中，速度都是先增大后減小，動能都是先變大后變小，選項C正確。故選CD。25、如圖甲、乙所示有兩個物塊，質(zhì)量分別為，，甲圖中用輕繩將兩物塊連接在滑輪組上，乙圖中用輕繩將兩物塊連接放在固定光滑斜面上，斜面傾角為30°，滑輪的質(zhì)量不計，輕繩與滑輪的摩擦也不計，重力加速度為g?，F(xiàn)將兩物塊從靜止釋放，物塊A上升一小段距離h，在這一過程中，下列說法正確的是（

）A．甲、乙兩圖中，兩物塊的重力勢能之和均不變B．甲圖中，A物塊上升到h高度時的速度為C．甲圖中，輕繩對兩物塊做的功率大小不相等D．甲、乙兩圖中，輕繩的拉力大小分別為和答案：BDA．根據(jù)機械能守恒可知，B物塊減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為A物塊的重力勢能和兩物塊的動能，則兩物塊的重力勢能之和發(fā)生變化，選項A錯誤；B．題圖甲中，根據(jù)動滑輪的特點可知，B物塊的速度為A物塊速度的2倍，根據(jù)動能定理可得解得選項B正確；C．題圖甲中同一根輕繩的拉力相同，故輕繩對B物塊做功的功率輕繩對A物塊做功的功率由于故輕繩對B物塊做功的功率與輕繩對A物塊做功的功率大小相等，選項C錯誤；D．對題圖甲中兩物塊，根據(jù)動滑輪的特點可知，A物塊的加速度為B物塊的加速度的一半，根據(jù)牛頓第二定律可知聯(lián)立解得對題圖乙中兩物塊，根據(jù)牛頓第二定律可知解得選項D正確。故選BD。填空題26、質(zhì)量為2kg的小球從某一高度由靜止釋放，經(jīng)3s到達地面，不計空氣阻力，3s內(nèi)重力的平均功率是___________W，3s末重力的瞬時功率是___________W（g=10m/s2）。答案：

300

600[1]小球下落的高度為3s內(nèi)重力所做的功為則3s內(nèi)重力的平均功率為[2]小球在3s末的速度為則3s末重力的瞬時功率為27、韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員。他