2025年物理小球大题题库及答案

2025年物理小球大题题库及答案

一、单项选择题1.一个质量为m的小球，在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动，现给小球施加一个与速度方向垂直的恒力F，经过时间t后，小球的速度大小变为（）A.vB.\(\sqrt{v^{2}+(\frac{Ft}{m})^{2}}\)C.\(\frac{Ft}{m}\)D.\(v+\frac{Ft}{m}\)答案：B2.把一个小球从地面竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H，设所受空气阻力大小恒定，重力加速度为g。则在上升和下降的全过程中，下列说法正确的是（）A.空气阻力对小球做功为零B.空气阻力对小球做功为-2fH（f为空气阻力大小）C.重力对小球做功为2mgHD.重力对小球做功为mgH答案：B3.两个完全相同的小球A、B，A球用轻绳悬挂于天花板上，B球用轻弹簧悬挂于天花板上，现将两球都拉离平衡位置相同角度后由静止释放，在两球摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.A球重力势能的减少量等于动能的增加量B.B球重力势能的减少量等于动能的增加量C.A球机械能守恒D.B球机械能守恒答案：C4.一个小球在竖直平面内做圆周运动，轨道半径为R，当小球经过最高点时速度为v，若小球的质量为m，则此时小球对轨道的压力大小为（）A.\(mg+\frac{mv^{2}}{R}\)B.\(\frac{mv^{2}}{R}-mg\)C.\(mg-\frac{mv^{2}}{R}\)D.\(\frac{mv^{2}}{R}\)答案：A5.质量为m的小球以初速度\(v_{0}\)水平抛出，经过时间t，下落的高度为h，速度大小为v，在这段时间内，该小球动量变化量的大小为（）A.\(m(v-v_{0})\)B.mgtC.\(m\sqrt{v^{2}-v_{0}^{2}}\)D.\(m\sqrt{2gh}\)答案：B6.一个质量为m的小球，在水平面上受到一个水平恒力F的作用，由静止开始运动，经过时间t，小球的位移为x，则F对小球做功的功率为（）A.\(\frac{Fx}{t}\)B.\(\frac{F^{2}t}{m}\)C.\(\frac{F^{2}x}{m}\)D.\(\frac{F^{2}t}{2m}\)答案：A7.一个小球从距离地面高度为h处自由下落，与地面碰撞后弹起的高度为\(\frac{h}{2}\)，若小球与地面碰撞时无能量损失，不计空气阻力，则小球从开始下落到弹起至\(\frac{h}{2}\)高度的过程中，重力势能的减少量为（）A.mghB.\(\frac{1}{2}mgh\)C.\(\frac{3}{2}mgh\)D.0答案：B8.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的小球，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的小球，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为\(\theta\)，则小球所受摩擦力（）A.等于零B.大小为mg，方向沿斜面向下C.大小为mgsin\(\theta\)，方向沿斜面向上D.大小为mg，方向沿斜面向上答案：A9.一个质量为m的小球以速度v与静止在光滑水平面上质量为M的大球发生正碰，碰后小球以\(\frac{v}{2}\)的速度被弹回，则大球获得的速度大小为（）A.\(\frac{mv}{2M}\)B.\(\frac{3mv}{2M}\)C.\(\frac{mv}{M}\)D.\(\frac{2mv}{M}\)答案：B10.一个小球在电场中只在电场力作用下运动，其运动轨迹如图所示，由图可知（）A.小球带正电B.电场力对小球做负功C.小球在A点的电势能大于在B点的电势能D.小球在A点的动能大于在B点的动能答案：C二、多项选择题1.关于小球在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球在最高点的最小速度可以为零B.小球在最高点的最小速度为\(\sqrt{gR}\)（R为轨道半径）C.小球在最低点时，绳子的拉力一定大于小球的重力D.小球在最低点时，绳子的拉力与小球重力的差值提供向心力答案：BCD2.一个质量为m的小球，在水平面上做匀速圆周运动，运动半径为R，线速度大小为v，则（）A.小球所受合外力大小为\(m\frac{v^{2}}{R}\)B.小球运动的角速度\(\omega=\frac{v}{R}\)C.小球运动的周期\(T=\frac{2\piR}{v}\)D.小球运动的向心加速度大小为\(\frac{v^{2}}{R}\)答案：ABCD3.把一个小球从地面斜向上抛出，不计空气阻力，在小球运动过程中，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球的动能不断减小C.小球的重力势能先增大后减小D.小球的速度大小先减小后增大答案：ACD4.一个质量为m的小球，在光滑斜面上由静止开始下滑，斜面倾角为\(\theta\)，下滑高度为h，则（）A.小球下滑过程中重力的冲量大小为\(m\sqrt{2gh}\)B.小球下滑过程中重力做功为mghC.小球下滑到斜面底端时的动能为mghD.小球下滑过程中合力的冲量大小为\(m\sqrt{2gh}\)答案：BCD5.两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，发生正碰后都静止，则碰前两球（）A.质量一定相等B.动量大小一定相等C.速度大小一定相等D.动能一定相等答案：B6.一个小球在竖直方向的弹簧振子上做简谐运动，下列说法正确的是（）A.小球在平衡位置时，速度最大，加速度为零B.小球在最大位移处，速度为零，加速度最大C.小球从平衡位置向最大位移处运动过程中，速度减小，加速度增大D.小球从最大位移处向平衡位置运动过程中，速度增大，加速度减小答案：ABCD7.一个质量为m的小球，在水平方向的匀强电场中由静止释放，小球沿电场线方向运动，经过时间t，速度为v，则（）A.电场力对小球做功为\(\frac{1}{2}mv^{2}\)B.小球运动的位移为\(\frac{vt}{2}\)C.电场强度大小为\(\frac{mv}{qt}\)（q为小球所带电荷量）D.小球的电势能减少了\(\frac{1}{2}mv^{2}\)答案：ABCD8.一个小球在粗糙水平面上滚动，最终静止，在此过程中（）A.小球的动能减小B.小球的机械能减小C.摩擦力对小球做负功D.小球的内能增加答案：ABCD9.一个质量为m的小球，以速度v与墙壁发生弹性碰撞，碰撞后小球以相同大小的速度反弹，则（）A.小球的动量变化量大小为2mvB.墙壁对小球的冲量大小为2mvC.小球动能的变化量为零D.小球与墙壁碰撞过程中没有能量损失答案：ABC10.一个小球在竖直平面内做变速圆周运动，下列说法正确的是（）A.小球在最高点的向心力可能由重力和弹力的合力提供B.小球在最低点的向心力可能由重力和弹力的合力提供C.小球在最高点的速度一定大于在最低点的速度D.小球在运动过程中机械能不守恒答案：AB三、判断题1.小球在做平抛运动时，其加速度不断变化。（×）2.质量相同的两个小球，以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动，它们的动能相等。（√）3.一个小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，若半径增大，线速度不变，则向心力增大。（×）4.小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点绳子的拉力可以为零。（√）5.把一个小球从地面竖直向上抛出，上升过程和下降过程中重力做功的数值相等。（√）6.两个小球发生弹性碰撞时，系统的动量和动能都守恒。（√）7.小球在电场中运动，若电场力做正功，则小球的电势能增加。（×）8.一个小球在弹簧弹力作用下做简谐运动，当小球位移为零时，加速度也为零。（√）9.小球在粗糙斜面上下滑，其机械能守恒。（×）10.一个质量为m的小球以速度v与另一个静止的小球发生碰撞，碰撞后两球粘在一起，则碰撞过程中系统动量不守恒。（×）四、简答题1.简述小球做平抛运动的特点。平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。水平方向不受力，速度保持不变；竖直方向只受重力，加速度为重力加速度g，做初速度为零的匀加速直线运动。运动轨迹是抛物线，在任意相等时间内，竖直方向速度变化量相同，水平方向位移均匀增加。2.说明小球在竖直平面内做圆周运动时，在最高点和最低点的受力情况及向心力来源。在最高点，小球受重力和可能存在的弹力（如绳子拉力或轨道支持力），向心力由重力和弹力的合力提供，方向指向圆心。在最低点，小球受重力和弹力（如绳子拉力或轨道支持力），向心力由弹力与重力的差值提供，方向同样指向圆心。3.阐述动能定理在分析小球运动问题中的应用思路。先确定研究对象小球，明确其初末状态。分析小球所受各力，计算各力做功情况，将所有力做的功代数相加得到总功。根据动能定理，合外力对小球做的总功等于小球动能的变化量，即末动能减去初动能。通过此关系建立方程，求解未知量，如速度、位移等。4.解释小球在电场中运动时电势能变化与电场力做功的关系。电场力对小球做正功时，小球的电势能减小，减小的电势能等于电场力做的功；电场力对小球做负功时，小球的电势能增加，增加的电势能等于电场力做功的绝对值。这是因为电场力做功的过程是电势能与其他形式能量相互转化的过程，满足能量守恒定律。五、讨论题1.讨论在不同情境下（如光滑水平面、粗糙斜面、竖直平面内圆周运动等），小球机械能守恒的条件及应用。在光滑水平面，无摩擦力和其他非保守力做功，小球的动能和势能（若有）之和保持不变，机械能守恒，可据此分析速度、位移等。在粗糙斜面，若只有重力做功，机械能守恒；若有摩擦力，机械能不守恒，需考虑摩擦力做功对机械能的损耗。在竖直平面内圆周运动，若只有重力做功（如忽略空气阻力和摩擦），机械能守恒，可用于分析最高点、最低点的速度和能量关系。2.当小球在电场和重力场叠加的环境中运动时，如何综合分析其运动轨迹和能量变化？首先分析小球受的电场力和重力，将它们合成一个合力。根据合力与初速度的方向关系判断运动轨迹，若合力与初速度共线，做直线运动；若不共线，做曲线运动。能量变化方面，电场力做功改变电势能，重力做功改变重力势能，合力做功改变动能，根据能量守恒定律分析各能量的转化情况。3.探讨多个小球发生碰撞时，如何根据动量守恒和能量关系来分析碰撞过程和结果。对于多个小球碰撞，先明确系统，判断系统是否满足动量守恒条件（合外力为零）。根据动量守恒定律列出初末状态的动量方程。对于能量关系，若弹性碰撞，动能守恒；非弹性碰撞，动能有损失。结合这些方程求解碰撞后各小球的速度、动量等物理量