2023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考点总结

单选题1、用100N的力在水平地面上拉车行走200m，拉力与水平方向成60°角斜向上。在这一过程中拉力对车做的功约是（

）A．3.0×104JB．4.0×104JC．1.0×104JD．2.0×104J答案：C根据功的定义式故选C。2、如图中a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（

）A．汽车的长度B．4s末汽车的速度C．4s末汽车合外力的功率D．4s内汽车牵引力所做的功答案：DA．由图知，4s内汽车的位移刚好等于汽车的长度，由对拉手环进行受力分析如上图所示，得到联立得到故A错误；B．由故B错误；C．由所以4s末汽车的功率为故C错误；D．因不知汽车的摩擦力，所以无法求汽车的牵引力，即不能估算4s内汽车牵引力所做的功，故D正确。故选D。3、全运会小轮车泥地竞速赛赛道由半径为R的圆弧组成，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，选手和车总质量为m，重力加速度为g，路程。则选手通过C点的速度为（

）A．B．C．D．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根据力的做功公式可知，克服阻力做功为选手从A到C受到重力与阻力做功，所以由动能定理可得解得故D正确，ABC错误。故选D。4、如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上（桌面足够大），A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析中正确的是（

）A．B物体受到细线的拉力保持不变B．B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量C．A物体动能的增量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于B物体重力对B做的功答案：BA．以A、B组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律可得mBg﹣kx＝(mA+mB)a从开始到B速度达到最大的过程中，弹簧的伸长量x逐渐增加，则B加速度逐渐减小；对B根据牛顿第二定律可得mBg﹣T＝mBa可知在此过程绳子上拉力逐渐增大，是变力。故A错误；B．整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量。故B正确；C．根据动能定理可知，A物体动能的增量等于弹簧弹力和绳子上拉力对A所做功的代数和。故C错误；D．根据机械能守恒定律可知，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于B物体机械能的减少量，也就是等于B物体克服细绳拉力做的功。故D错误。故选B。5、跳高是体育课常进行的一项运动，小明同学身高1.70m，质量为60kg，在一次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面，假设他蹬地的力恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，则小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量为（不计空气阻力，g取10m/s2）（

）A．1830JB．1470JC．630JD．270J答案：C根据牛顿第二定律得解得

重心上升的高度为

离开地面时的速度为

增加的机械能为

故选C。6、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。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知LA＞LB，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（

）A．A球动能大于B球动能B．A球机械能与B球机械能不相等C．A球加速度等于B球加速度D．A球向心力等于B球向心力答案：CA．根据机械能守恒有mgL＝mv2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；B．A、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而向心加速度故向心加速度与绳长无关，故两球的向心加速度相等。故C正确；D．根据向心力公式可得，向心力F＝2mg因两球的质量不相等，故向心力不相等。故D错误。故选C。7、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。8、如图所示，斜面倾角为θ＝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μ＝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g＝10m/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（

）A．3hB．hC．2hD．h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﹣（4mgsinθ+4μmgcosθ）h（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﹣（4mgsinθ+4μmgcosθ）s＝0（5m）v12解得则1沿斜面上滑的最大距离为L＝h+sh故D正确，ABC错误。故选D。9、质量为m的小球从光滑曲面上滑下，在到达高度为的位置A时，速度大小为，滑到高度为的位置B时，速度大小为，则（

）A．以A处为重力势能参考面，则小球在B处的重力势能为B．由于不清楚支持力做功，所以无法断定机械能是否守恒C．无论以什么位置作为参考面，小球在下滑中，重力做功D．以曲面顶部为参考面，则小球在B处重力势能比在A处的重力势能大答案：CA．以A处为重力势能参考面，则小球在B处的重力势能为A错误；B．物体在运动过程中，支持力的方向总是与速度方向垂直，因此支持力不做功，小球运动过程中只有重力做功，小球机械能守恒，B错误；C．根据功的定义式，小球在下滑中，重力做功为C正确；D．令曲面底部到A的距离为，以曲面顶部为参考面，则小球在B处重力势能与在A处的重力势能分别为，由于重力势能的正负表示大小，因此小球在B处重力势能比在A处的重力势能小，D错误。故选C。10、如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（

）A．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．物体在最低点时的加速度大小应为2gD．物体在最低点时的弹力大小应为mg答案：AA．因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力mg=F回=kA当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于2mgA，故A正确；B．由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，故B错误；C．在最低点，由F回=mg=ma故C错误；D．在最低点，由F弹－mg=F回得F弹=2mg故D错误。故选A。11、已知高铁在运行时所受的阻力与速度成正比，则以速度v匀速行驶时，发动机的功率为P；若以2v的速度匀速行驶时，发动机的功率为（

）A．PB．2PC．4PD．8P答案：C当列车以速度v匀速运动时，有若列车以速度2v匀速运动时，有由此可知，发动机的功率为故选C。12、短道速滑接力赛是冰上运动竞争最为激烈的项目之一。比赛规定，前（甲）、后（乙）队员必须通过身体接触完成交接，交接时两队员间距离先缩短到很近，如图（a），然后乙队员用手大力推送甲队员到手臂尽量伸直状态，两人分离，如图（b）。相互作用前后的系统（由两队员组成）的总动能分别为Ek1、Ek2，总动能变化量ΔEk＝|Ek1－Ek2|，乙队员对甲队员的平均作用力为F1，甲队员对乙队员的平均作用力为F2，乙队员的手臂长为l，冰道摩擦力不计，那么（

）A．Ek1<Ek2，ΔEk＝F2lB．Ek1>Ek2，ΔEk＝F1lC．Ek1<Ek2，ΔEk＝F2lD．Ek1>Ek2，ΔEk＝F1l答案：A设甲、乙的初始动能分别为E、E1，末动能分别为、，甲乙两运动员从接触到分开，乙的位移大小为x，根据动能定理，对甲、乙分别列方程有根据牛顿第三定律，F1与F2的大小相等，则有

可知有故BCD错误，A正确。故选A。13、关于机械能，以下说法正确的是（

）A．质量大的物体，重力势能一定大B．速度大的物体，动能一定大C．做平抛运动的物体机械能时刻在变化D．质量和速率都相同的物体，动能一定相同答案：DA．重力势能的大小与零势能面的选取有关，质量大但重力势能不一定大，A错误；B．动能的大小与质量以及速度有关，所以速度大小，动能不一定大，B错误；C．平抛运动过程中只受重力作用，机械能守恒，C错误；D．根据可知质量和速率都相同的物体，动能一定相同，D正确。故选D。14、细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动，因受空气阻力最后停止在最低点，则此过程中（）A．空气阻力对小球不做功B．小球的动能一直减小C．小球的重力势能一直减小D．小球的机械能不守恒答案：DA．空气阻力对小球做负功，A错误；B．合外力做正功时小球动能增大，合外力做负功时动能减小，故小球的动能不是一直减小，B错误；C．小球上升过程中重力势能变大，小球下落过程中重力势能减小，故小球的重力势能不是一直减小，C错误；D．小球的机械能不守恒，不断减小，转化为内能，D正确。故选D。15、如图所示。固定在竖直平面内的光滑的圆周轨道MN，圆心O与M点等高。并处在最低点N的正上方。在O，M两点各有一质量为m的小物块a和b（均可视为质点）。a，b同时由静止开始运动，a自由下落，小沿圆弧下滑。空气阻力不计，下列说法正确的是（

）A．a比b先到达N点，它们到达N点的动能相同B．a比b先到达N点，它们到达N点的动能不同C．a与b同时到达N点，它们到达N点的动能相同D．a与b同时到达N点，它们到达N点的动能不同答案：A在物块下降的过程，根据机械能守恒有所以a、b两物块到达同一高度时的速度大小都相同，由于a和b

质量相同，所以到N点的动能相同；下降同一很小高度的过程中，a的竖直方向的位移小于b沿圆弧切线方向的位移，a、b的初速度大小相同，

a的加速度为g，b沿圆弧运动时，把重力沿圆弧切线和垂直切线方向分解，除M点外，b所受得切线方向的外力小于重力，则b沿切线方向的加速度小于g

，由可得，a的运动时间较短，所以a比b先到达N点，故A项正确。故选A。多选题16、如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻质小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（

）A．环到达B处时，重物上升的高度h＝B．环到达B处时，环的速度为

C．环从A到B，环减少的重力势能等于环增加的动能和重物增加的重力势能之和D．环能下降的最大高度为d答案：BDA．根据几何关系可看出，环从A下滑至B点时，重物上升的高度h＝d－d故A项错误；B．环到达B处时，将环的速度沿绳方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳方向上的分速度等于重物的速度，即v环cos

45°＝v物根据系统机械能守恒定律，从A到B对环和重物有解得环的速度v环＝故B项正确；C．环下滑过程中系统无摩擦力做功，故环与重物组成的系统机械能守恒，即环减少的重力势能等于环和重物增加的动能以及重物增加的重力势能之和，故C项错误；D．环下滑到最大高度H时环和重物的速度均为0，根据机械能守恒有mgH－2mg（－d）＝0可解得H＝d故D项正确。故选BD。17、某次火箭发射过程中，火箭的质量为m，发射塔的高度为h，火箭自塔底以恒定的加速度a竖直向上起飞，火箭可视为质点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（

）A．火箭从点火至离开发射塔的过程中，处于失重状态B．火箭自开始发射至离开发射塔共用时为C．火箭离开发射塔时的速度大小为D．火箭离开发射塔时克服重力做功的瞬时功率为答案：BDA．火箭从点火至离开发射塔的过程中，火箭的加速度的方向向上，所以处于超重状态，故A错误；B．由可得，火箭开始发射至离开发射塔共用时为故B正确；C．火箭离开发射塔时的速度大小为故C错误；D．火箭离开发射塔时的克服重力做功的瞬时功率为故D正确。故选BD。18、如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么（

）A．物体在BC段克服摩擦力所做的功μmgRB．物体在BC段克服摩擦力所做的功mgRC．物体在AB段克服摩擦力所做的功mgRD．物体在AB段克服摩擦力所做的功答案：ADAB．BC段物体受摩擦力大小为BC段摩擦力对物体做功为所以物体在BC段克服摩擦力所做的功，故A正确，B错误；CD．对全程由动能定理可知解得所以AB段克服摩擦力做功为，故C错误，D正确。故选AD。19、如图所示，人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h时，速度为v。则在此过程中（

）A．物体所受的合力做功等于B．物体所受的合力做功等于C．人的拉力做功等于D．人的拉力做功大于答案：BDAB．根据动能定理，物体所受的合力做功等于物体的动能变化量，即为，故A错误，B正确；CD．根据动能定理则人的拉力做功等于故C错误，D正确。故选BD。20、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、动能和重力势能随下落高度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，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①③分别表示物块机械能与重力势能的变化C．物块下落的时间为D．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，动能增加，重力势能减小，机械能，所以图线①表示机械能的变化，②表示重力势能的变化，③表示动能的变化，由题图可知物块在运动过程中受阻力作用，物块释放位置处物块质量m＝2kg，物块下落的高度h＝10mA正确，B错误；CD．物块落地时所以根据动能定理可得所以对物块受力分析可得解得由得物块重力做功的平均功率为C错误，D正确。故选AD。小提示：求阻力时也可以由得，f＝3.1N。21、如图所示，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h。现有一小球在A处以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下面说法中正确的是（

）A．小球的运动轨迹为抛物线B．小球的加速度为gsinθC．小球到达B点的时的速度为D．小球到达B点时小球的水平位移为答案：ABDA．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度垂直，做类平抛运动，轨迹为抛物线。故A正确；B．根据牛顿第二定律知，小球的加速度故B正确；C．根据机械能守恒定律，则有解得故C错误；D．小球在沿斜面方向上的位移为，根据解得在水平方向上做匀速直线运动故D正确。故选ABD。22、一辆摩托车在时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的图像如图所示，根据已知信息，可知（

）A．摩托车的最大速度B．摩托车在30s末的速度大小C．在的时间内牵引力对摩托车做的功D．10s末摩托车开始反向运动答案：ABA．由图像可知，摩托车在内做匀加速运动，在内做减速运动，故10s末速度最大，最大速度为故A正确；B．图像与横轴围成的面积表示速度的变化量大小，横轴上方的面积表示速度变化量为正，横轴下方的面积表示速度变化量为负，从内的速度变化为由于时，摩托车的速度为零，可知摩托车在30s末的速度为零，故B正确；C．摩托车的质量未知，不知道阻力信息，不能求出牵引力，故不能求出牵引力对摩托车做的功，故C错误；D．由图像可知摩托车在内一直做匀加速运动，10s末加速度方向变为负方向，摩托车开始做减速运动，但运动方向保持不变，故D错误。故选AB。23、下列各图是反映汽车（额定功率为）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（

）A．B．C．D．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可知牵引力在匀加速阶段保持不变，由公式可知在匀加速阶段，功率与速度成正比，随着速度的增大而增大，当时，功率保持不变，设此时的速度为，则有之后牵引力减小，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，当牵引力时，加速度为零，汽车速度达到最大，汽车做匀速直线运动，则有由以上分析可知，ACD正确，B错误；故选ACD。24、如图所示，乒乓球以较大速度从地面竖直向上抛出，若球所受空气阻力与速率成正比，且乒乓球在落回地面前已趋于匀速。取地面为重力势能零势能面，则乒乓球在空中运动过程中，其动能及重力势能随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．答案：BCAB．乒乓球上升阶段，设某一很短时间内速度大小为v，则阻力发生的位移为由动能定理有可得上升过程，速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线切线的斜率的绝对值减小，到达最高点时，速度减为0，斜率也为0，同理，下降阶段有下降过程乒乓球速度大小逐渐增加，所受合力逐渐减小，最后乒乓球趋于匀速，所受合力趋于0，的绝对值从0先增加然后减小最终趋于0，A错误，B正确；CD．上升阶段结合上述分析，有有上升阶段速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线斜率逐渐减小，到达最高点时，速度减为0，图线斜率也为0，同理，下降阶段有速度大小逐渐增加，图线斜率绝对值逐渐增大，C正确，D错误。故选BC。25、我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统由电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等组成。其工作原理如图所示，利用与飞机连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受到安培力的作用加速获得动能。设飞机质量为1.8×104

kg，起飞速度为v=70

m/s，起飞过程中所受平均阻力恒为机重的，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始在恒定的牵引力作用下运动，起飞距离为l＝210

m；在电磁弹射器与飞机发动机（牵引力不变）同时工作的情况下，起飞距离减为，则（g取10

m/s2）（

）A．在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力2.46×105

NB．在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力2.1×105

NC．在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，则起飞的距离将更小D．在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，电磁弹射器对飞机所做的功2.94×108

J答案：ACAB．没有电磁弹射器时，由动能定理可得所以飞机所受的牵引力F＝2.46×105

N选项A正确，B错误；C．在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，由于飞机所受的安培力增大，故起飞的距离将更小，选项C正确；D．电磁弹射器和飞机发动机同时工作时，由动能定理得所以W＝2.94×107

J选项D错误。故选AC。填空题26、如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J。则木块最终静止的位置一定不可能位于______（B/C/D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是______J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于______（B/C/D）点。答案：