专题6 机械能守恒定律-【学考一本通】2026年广东省高中物理学业水平合格性考试

A.第谷否定了托勒密提出的地心说,提出了 日心说 B.开普勒对行星的运动进行了长期的观测 和记录,并提出了关于行星运动的三条 定律 C.牛顿在寻找万有引力的过程中,他应用了 牛顿第二定律、第三定律,以及开普勒第 三定律 D.卡文迪许用扭秤实验测出了引力常量G, 并被称为“称量地球质量的第一人” 10.一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可 得,其运行周期为T,速度为v。引力常量 为G,则下列说正确的是 ( ) A.行星的质量为4π 2v3 GT2 B.恒星的质量为v 3T 2πG C.行星运动的轨道半径为vT2π D.行星运动的加速度为vT2π 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 专题六 机械能守恒定律 考点一 功和功率 一、功 1.定义 力对物体所做的功,等于力的大小、位移的 大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 2.公式 W=Flcosα,其中α为F、l方向间夹角,l为 物体对地的位移,该公式适用于恒力做功。 3.必要条件 ①力;②物体在力的方向上发生的位移。 4.单位 在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦, 符号是J。 5.性质 功是标量,但有正负。功的正负号不表示方 向,也不表示功的多少,在比较功的多少时, 只比较功的绝对值,不看功的正负号。例如 -5J的功要比2J的功多。 6.功的正负判断 夹角 0°<α<90° α=90° 90°<α<180° 功的 正负 力对物体 做正功。 力对物体不 做功。 力对物体做负 功,或 者 说 物 体克服这个力 做了功。 动力 学角 度 力是物体 运 动 的 动力。 力对物体既 不起动力作 用,也 不 起 阻力作用。 力是物体运动 的阻力。 能量 角度 使物体的 能 量 增 加。 物体的能量 不增加也不 减少。 使物体的能量 减少。 二、功率 1.定义 功与完成这些功所用时间的比值。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·93· 2.物理意义 描述做功的快慢的物理量。 3.定义式 P=Wt ,该式适用于计算恒力的平均功率。 4.单位 在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称 瓦,符号为W。 5.标矢性 标量。 6.计算式 P=Fvcosα,该式适用于计算平均功率(速 度为平均速度)和瞬时功率(速度为瞬时速 度)。F 可为恒力,也可为变力,α为F 与v 的夹角,α可以不变,也可以变化。 7.瞬时功率和平均功率的计算 利用公式P=Fvcosα,其中v为瞬时速度; 利用公式P=FvF,其中vF 为物体的速度在 力F 方向上的分速度;利用公式P=Fv ,其 中Fv 为物体受的外力在速度v 方向上的 分力。 平均功率的计算:利用 P=Wt ;利用 P= Fvcosα,其中v为物体运动的平均速度。 【注意】 ①要弄清楚是平均功率还是瞬时 功率;②平均功率与一段时间(或过程)相对 应,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或 过程)内做功的平均功率;③瞬时功率计算 时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的 功率。求解瞬时功率时,如果 F 与v 不同 向,可用力F 乘以F 方向的分速度,或速度 v乘以速度方向的分力求解。 (2025年广东合格考)某机车牵引力的 额定功率为300kW,该机车以额定功率水 平匀速行驶,其速度大小为30m/s,则机车 提供的牵引力大小为 ( ) A.1000N B.9000N C.1.0×104N D.9.0×106N 解析:机车以额定功率匀速行驶时,牵引力 为 F=Pv = 3×105 30 N=1.0×10 4 N。故 选C。 答案:C (2024年广东合格考)(多 选)如图所示,质量为10kg 的木箱静置在光滑水平面上。 现用大小为100N且与水平方向成60°角的拉 力拉动木箱前进10m。在此过程中 ( ) A.拉力做的功为500J B.拉力做的功为1000J C.木箱的加速度为5m/s2 D.木箱的加速度为10m/s2 解析:拉力做功为W=Fxcos60°=100×10 ×12J=500J ,选项A正确,B错误;木箱的 加速度为a=Fcos60°m =5m /s2,选项C正 确,D错误。故选AC。 答案:AC (2024年广东合格考)在一段平直路面 上,一辆匀速行驶的洒水车给路边的植物浇 水。洒水车所受阻力与车重成正比。车在 浇水的过程中 ( ) A.牵引力保持不变 B.牵引力逐渐增大 C.牵引力功率保持不变 D.牵引力功率不断变小 解析:洒水车做匀速运动,牵引力等于阻力, 且洒水车所受阻力与车重成正比,则有F= f=kmg P=Fv=kmgv 车在浇水的过程中,由于质量逐渐减小,所 以牵引力逐渐减小,牵引力功率不断变小。 故选D。 答案:D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·04· 考点二 动能、动能定理及其应用 一、动能 1.定义 物体由于运动而具有的能叫动能。物体的 动能等于物体的质量与物体速度的二次方 的乘积的一半。 2.表达式 Ek= 1 2mv 2。 3.单位 国际单位为焦耳,符号为J。 4.标矢性 动能只有大小,没有方向,是标量。 5.影响因素 同一物体,速度越大,动能越大;同样速度, 质量越大,动能越大。 二、动能定理 1.内容 力在一个过程中对物体做的功,等于物体在 这个过程中动能的变化。 2.表达式 W=12mv 2 2- 1 2mv 2 1。 3.适用条件 动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线 运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做 功;力可以是各种性质的力,既可以同时作 用,也可以不同时作用。 4.物理意义 揭示了外力对物体所做的总功与物体动能 变化之间的关系,即外力对物体做的总功, 对应着物体动能的变化。变化的大小由做 功的多少来量度。动能定理的实质说明了 功和能两者之间的密切关系,即做功的过程 是能量转化的过程。等号的意义是一种因 果关系的数值上相等的符号,并不意味着 “功就是动能增量”,也不是“功转变成动 能”,而是“功引起物体动能的变化”。 5.功与动能的关系 W>0,物体的动能增加;W=0,物体的动能 不变;W<0,物体的动能减少。 6.动能定理表达式的推导 如图所示,光滑水平面上的物体在水平恒力 F 的作用下向前运动了一段距离l,速度由 v1 增加到v2,力F 对物体做功为:W=Fl= F· v22-v21 2a =F ·v 2 2-v21 2Fm =12mv 2 2- 1 2mv 2 1。 (2024 年广东合格 考)(多选)如图所示,竖 直平面内固定一半径为R 的半圆形轨道。质 量 为 m 并可视为质点的物体,从 N 点正上方的h 高处由静止自由下落,物体沿着半圆形轨道 运动。已知物体滑到最低点P 时对轨道的 压力为2mg,不计空气阻力,重力加速度为 g,则下列选项正确的有 ( ) A.物体在P 点的速度大小为 gR B.物体通过N 点的速度大小为 gh C.在 NP 段物体克服摩擦力做功为mgh+ 1 2mgR D.在NP 段物体机械能守恒 解析:物体在P 点时,根据牛顿第二定律可 得 N-mg=m v2P R 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·14· 其中 N=N压 =2mg,可得物体在P 点的速 度大小为vP= gR,故A正确; 物体由静止自由下落到 N 点,有2gh=v2N 解得vN= 2gh,故B错误; 物体在 NP 段过程,根据动能定理可得 mgR-Wf= 1 2mv 2 P- 1 2mv 2 N 解得物体在 NP 段物体克服摩擦力做功为 Wf=mgh+ 1 2mgR 由于存在摩擦力做负功,所以物体在 NP 段 的机 械 能 不 守 恒,故 C 正 确,D 错 误。故 选AC。 答案:AC (2024年广东合格考)运动员用大小为 F的力将停止在水平草地上的足球瞬间踢 出,球直线运动距离L 后停止。已知足球的 质量为m,踢出瞬间球的速度为v,忽略空气 阻力,下列说法正确的是 ( ) A.运动员对球做正功,大小为12mv 2 B.运动员对球做正功,大小为FL C.草地对球做正功,大小为12mv 2 D.重力对球做正功,大小为12mv 2 解析:根据动能定理可知,运动员对足球所 做的功W=12mv 2,故A正确,B错误;足球 在草地上需要克服摩擦力做功,故草地对足 球做负功,大小为1 2mv 2,故C错误;重力对 球不做功,故D错误。故选A。 答案:A (2024年广东合格考)在足球比赛中,运 动员把质量为0.4kg的足球由静止踢出。 此过程中运动员对足球做的功是80J,足球 飞离运动员的瞬间速度大小约为 ( ) A.20m/s B.30m/s C.40m/s D.50m/s 解析:根据动能定理可得W=12mv 2 可得足球飞离运动员的瞬间速度大小为v= 2W m = 2×80 0.4 m /s=20m/s。故选A。 答案:A 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点三 重力做功与重力势能 一、重力势能 1.定义 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 2.大小 物体的重力势能等于它所受重力与所处高 度的乘积。 3.表达式 Ep=mgh,h是物体重心到参考平面的高度。 4.单位 在国际单位制中,重力势能的单位是焦耳, 符号为J。 5.重力做功和重力势能变化的关系 重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重 力势能增加。关系式:WG=Ep1-Ep2。 【注意】 物体的重力势能是相对的,它是相 对于零势能参考平面而言的。物体的重力 势能可以取正、零、负值,其正负不表示方 向,只 表 示 物 体 位 于 参 考 平 面 的 上 方 或 下方。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·24· 6.重力势能的性质 性质 内容 相对性 Ep=mgh中的h 是物体重心相对参考 平面的高度.选择不同的参考平面,物 体重力势能的数值是不同的,但重力 势能的差值相同。 绝对性 当一个物体由一个位置运动到另一个 位置时,重力势能之差是一定的,与参 考平面的选取无关,实际问题中我们 更关注的是重力势能的变化量。 系统性 所谓物体的重力势能,实际上是地球 和物体组成的系统所共有的,并非物 体单独所有,通常所说的物体具有多 少重力势能,实际上是一种简略的说 法而已。 标矢性 重力势能为标量,其正负表示重力势 能的大小.物体在参考平面上方时,物 体的高度为正值,重力势能为正值;在 参考平面下方时,物体的高度为负值, 重力势能为负值。 任意性 参考平面的选择是任意的,视处理问 题的方便而定,一般选择地面或物体 运动时所达到的最低点为零势能面。 7.重力做功与重力势能变化的关系 因果关系 重力做功是物体重力势能变化的原 因,与其他因素无关。 数量关系 重力所做的正功等于物体重力势能 的减小量,WG=mgh1-mgh2=Ep1 -Ep2=-(Ep2-Ep1)=-ΔEp。 相互关系 当物体由高处运动到低处时,重力 做正功时,重力势能减小,减小的重 力势能等于重力做的功。 当物体由低处运动到高处时,重力 做负功时,重力势能增大,增大的重 力势能等于克服重力做的功。 二、弹性势能 1.定义 发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有 弹力 的 相 互 作 用 而 具 有 的 势 能,叫 弹 性 势能。 2.弹簧弹性势能大小的影响因素 弹簧的劲度系数(在弹性限度内,不同的弹 簧发生同样大小的形变,劲度系数越大,弹 性势能越大);弹簧的形变量(同一弹簧,在 弹性限度内,形变大小越大,弹簧的弹性势 能就越大)。 3.弹性势能的表达式 EP= 1 2kΔl 2,式中EP 为弹簧的弹性势能,k 为劲度系数,Δl为弹簧的形变量。 (2025年广东合格考)某滑雪爱好者从 山顶滑至山脚的过程中,重力对他所做的功 与下列哪个因素有关 ( ) A.阻力的大小 B.滑行的时间 C.滑行的路径 D.山顶到山脚的高度差 解析:重力做功的公式为 W =mgh,其中h 是物体初末位置的高度差,阻力的大小影响 的是总机械能的损耗,但不影响重力做功的 数值,故A错误;重力做功的公式中不含时 间变量,滑行的时间与重力做功无关,故B 错误;滑行的路径是曲线或直线不影响重力 做功,重力做功仅由高度差决定,故C错误; 重力做功直接取决于高度差h,故D正确。 故选D。 答案:D (2024年广东合格考)如图所示,在无人 机加速上升阶段,关于其重力势能和动能变 化描述正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·34· A.重力势能减少,动能增加 B.重力势能减少,动能减少 C.重力势能增加,动能增加 D.重力势能增加,动能减少 解析:在无人机加速上升阶段,无人机的高 度变大,速度变大,则无人机的重力势能增 加,动能增加。故选C。 答案:C 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点四 机械能守恒定律及其应用 一、机械能 1.定义 物体的动能与重力势能(弹性势能)之和称 为机械能。 2.表达式 E=EK+EP,EK 为动能,EP 为势能(重力势 能和弹性势能)。 3.标矢性 机械能是标量,但有正、负(因重力势能有 正、负)。 二、机械能守恒定律 1.内容 在只有重力或弹力这类力做功的情况下,物 体系统的动能与势能相互转化,但机械能的 总量保持不变。 2.表达式 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1。 【注意】 应用机械能守恒定律解决问题只 需考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两 个状态之间过程的细节,即可以简化计算。 3.守恒条件 受力(物体系统只受重力或弹力作用);做功 (物体系统存在其他力作用,但其他力不做 功,只有重力或弹力做功);转化(相互作用 的物体组成的系统只有动能和势能的相互 转化,无其他形式能量的转化)。“只有重力 或弹力做功”并非“只受重力或弹力作用”, 也不是合力的功等于零,更不是某个物体所 受的合力等于零。 【注意】 只受重力作用,例如不考虑空气阻 力的各种抛体运动,物体的机械能守恒;除 重力外,物体还受其他力,但其他力不做功 或做功代数和为零;除重力外,只有系统内 的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能 减少量,那么系统的机械能守恒。单独一个 物体机械能不守恒,例如与弹簧相连的小球 下摆的过程机械能减少。 (2025年广东合格考)(多选)如图所示, 水平桌面上的物体甲,用细绳与物体乙连 接,甲、乙质量分别为m、2m。细绳绷紧后静止 释放物体乙,物体乙下降的高度为h。不计滑 轮和细绳的质量,忽略摩擦,该过程中 ( ) A.乙的机械能守恒 B.甲和乙总的机械能守恒 C.乙的重力势能减少了2mgh D.甲的动能增加了2mgh 解析:乙下降过程,绳对乙的拉力对乙做负 功,可知,乙的机械能减小,故A错误;对甲、 乙构成的系统,系统 所 受 外 力 只 有 重 力 做 功,甲和乙总的机械能守恒,故B正确;乙所 受重 力 做 正 功,则 乙 的 重 力 势 能 减 少 了 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·44· 2mgh,故C正确;对甲、乙构成的系统进行 分析有2mgh=12mv 2+12×2mv 2 解得1 2mv 2=43mgh 即甲 的 动 能 增 加 了4 3mgh ,故 D错 误。故 选BC。 答案:BC (2025年广东合格考)(多选)如图所示, 粗糙轨道顶部离地高为h,底部水平且离地 高为l。一个物体从其斜面上某位置由静止 滑下,在轨道底部以速度v0 水平飞出,在空 中飞行时间为t,落地速度为vt。不计空气 阻力,以下说法正确的有 ( ) A.物 体 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功 为 mgh- 1 2mv 2 0 B.物体在空中飞行的过程中机械能守恒 C.t的大小与物体静止滑下的位置有关 D.vt 的大小与物体静止滑下的位置有关 解析:物体下滑时,根据动能定理 mg(h-l)-Wf= 1 2mv 2 0 解得Wf=mg(h-l)- 1 2mv 2 0,故A错误; 因为不计空气阻力,所以物体在空中飞行的 过程中只受重力,只有重力做功,物体的机 械能守恒,故B正确; 物体从轨道底部飞出后做平抛运动,在竖直 方向l=12gt 2 可得t= 2lg 可知,t的大小与平抛的初速度无关,即与物 体静止滑下的位置无关,故C错误; 物体从轨道底部飞出后做平抛运动,在竖直 方向v2y=2gl 落地速度为vt= v2y+v 2 0 即落地速度vt 与物体静止滑下的位置有关, 故D正确。故选BD。 答案:BD (2025年广东合格考)蹦床运动员保持 姿态不变从最高点自由落下,直到蹦床网被 压至最低点的过程中,不计空气阻力。下列 说法正确的是 ( ) A.运动员的重力势能增大 B.运动员的动能一直增大 C.运动员刚触蹦床网时,动能最大 D.运动员在最低点时,蹦床网的弹性势能 最大 解析:重力势能随高度降低而减小,可知,运 动员的重力势能减小,故 A错误;自由下落 阶段运动员速度增大,则动能增大,触网后, 弹力从零逐渐增大,开始弹力小于重力,运 动员开始做加速度减小的变加速运动,此过 程,运动员动能增大,当弹力与重力平衡时, 加速度为0,速度达到最大值,运动员的动能 也达到最大值,随后弹力大于重力,加速度 方向向上,运动员做加速度反向增大的变减 速直线运动,速度减小,运动员的动能减小, 故BC错误;运动员在最低点时,蹦床网的形 变量最大,此时蹦床网的弹性势能最大,故 D正确。故选D。 答案:D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·54· 一、单选题Ⅰ 1.如图甲,拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁 工具。某同学保持拖杆与水平方向的夹角 为θ,并用沿拖杆方向的恒力F推动拖把头,使 其在水平地面沿直线运动,发生的位移为s,如 图乙所示。则恒力F做的功为 ( ) 甲 乙 A.0 B.Fs C.Fscosθ 2.当一艘轮船以15m/s的速度匀速运动时, 它所受到的阻力为1.2×107N,则发动机牵 引力的瞬时功率为 ( ) A.1.8×105kW B.9.0×104kW C.8.0×104kW 3.物体由于运动而具有的能量叫做动能,用 “1 2mv 2”表示,下列说法正确的是 ( ) A.速度大的物体动能一定小 B.质量大的物体动能一定小 C.质量和速度都大的物体动能一定大 4.学校组织春游,某同学从山腰爬至山顶,高 度增加了50米。下列说法正确的是 ( ) A.该同学的重力势能减少 B.该同学的重力势能增加 C.该同学的重力势能不变 二、单选题Ⅱ 5.如图所示,小球通过细 线悬 挂 于 车 厢 内 的 O 点,在车厢内左右摆动, 车厢始终静止,小球从左侧最高点运动到最 低点过程中,以地面为参考系,则 ( ) A.重力对小球不做功 B.细线对小球做正功 C.细线对车厢做正功 D.重力的瞬时功率先变大后变小 6.将质量为m 的篮球从距地面h 高处抛出,篮 球能达到的最高点距地面高度为 H。以地 面为参考平面,重力加速度为g,则篮球在最 高点的重力势能为 ( ) A.mgh B.mgH C.mg(H-h) D.0 7.有一个质量为 m 的木块, 从半径为r的圆弧曲面上 的a 点滑向b 点,如图所 示。如果由于摩擦,木块 的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是 ( ) A.木块所受的合外力为零 B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外 力做的功为零 C.重力和摩擦力的合力做的功为零 D.重力和摩擦力的合力为零 8.李白的《秋登宣城谢脁北楼》中写道:“人烟 寒橘柚,秋色老梧桐。”一质量为2kg的柚子 从离地5m高处落下,测得柚子落地的速度 大小 为 8 m/s,取 重 力 加 速 度 大 小 g= 10m/s2,则 柚 子 在 下 落 过 程 中 产 生 的 内 能为 ( ) A.64J B.36J C.50J D.40J 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·64· 三、多选题 9.下列说法正确的是 ( ) A.-10J的功大于+5J的功 B.功是标量,正、负表示外力对物体做功还 是物体克服外力做功 C.一个力对物体做负功,则说明这个力一定 阻碍物体的运动 D.功是矢量,正、负表示方向 10.在下面列举的实例中,可以认为机械能守 恒的是 ( ) A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀 速下落 B.掷出的铅球在空中运动 C.苹果从树上由静止开始下落的过程 D.小球在黏性较大的液体中由静止开始下 落的过程 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 专题七 静电场及其应用 考点一 物质的微观模型、电荷守恒定律、静电现象、点电荷间的 相互作用规律 一、电荷 1.两种电荷 自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负 电荷。 正电 荷:用 丝 绸 摩 擦 过 的 玻 璃 棒 所 带 的 电荷。 负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 2.电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 3.电荷量 电荷的多少叫做电荷量,用Q 表示(或者用q 表示);国际单位为库仑,简称库,符号是C。 正电荷的电荷是正值,负电荷的电荷量为 负值。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 二、三种起电方式 三种方式的比较 起电方式 摩擦起电 感应起电 接触起电 实质 电荷在物体内部或物体之间转移 现象 两物体带上等量异种电荷 导体两端出现等量异 种电荷,且电性与原 带电体“近异远同” 导体 上 带 上 与 带 电 体 相 同 电 性 的 电荷 产生条件 两个不同材料之间进行摩擦 导体靠近带电体时 导体与带电导体接触 ·74· 专题六 机械能守恒定律 专题过关训练 1.C 根据功的计算公式可得 W =Flcosα=Fscosθ。故 选C。 2.A 由于轮船匀速行驶,故发动机的牵引力与其受到的阻 力大小 相 等,则 有 P=Fv=fv=1.8×108W=1.8× 105kW。故选A。 3.C 由动能的公式可知,动能与质量和速度都有关,所以 质量和速度都大的物体动能一定大。故选C。 4.B 重力势能与高度有关,高度增加则重力势能增大。故 选B。 5.D 小球的高度降低,重力对小球做正功,故 A错误;细 线对小球的拉力始终与速度方向垂直,所以细线对小球 不做功,故B错误;车厢始终静止,所以细线对车厢不做 功,故C错误;小球处于最高点时速度为零,重力的功率 为零,小球处于最低点时,重力与速度方向垂直,重力的 功率也为零,所以该过程中重力的瞬时功率先变大后变 小,故D正确。故选D。 6.B 以地面为参考平面,重力加速度为g,则篮球在最高 点的重力势能为Ep=mgH。故选B。 7.C 物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,故合 外力不为零,A错误;速率不变,动能不变,由动能定理 知,合外力做的功为零,而支持力始终不做功,重力做正 功,所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零,但重 力和摩擦力的合力不为零,C正确,BD错误。故选C。 8.B 下落过程中减少的机械能转化成了内能。根据能量 守恒,产生的内能为E=mgh-12mv 2=36J。故选B。 9.ABC 功是标量,功的正负既不表示方向也不表示功的 大小,而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功) 还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功),功的 大小比较是其绝对值比较,所以-10J的功大于+5J的 功,故AB正确,D错误。一个力对物体做负功,则说明这 个力一定阻碍物体的运动,故C正确。故选ABC。 10.BC 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 的过程中,空气阻力做负功,机械能减少,A错误;掷出 的铅球在空中运动过程中,空气阻力可以忽略不计,只 有重力做功,机械能守恒,B正确;苹果从树上由静止开 始下落的过程,空气阻力可以忽略不计,只有重力做功, 机械能守恒,C正确;小球在黏性较大的液体中由静止 开始下落,黏滞阻力做负功,机 械 能 减 小,D错 误。故 选BC。 专题七 静电场及其应用 专题过关训练 1.B 由于所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍,所 以电荷量是不能连续变化的物理量,B正确,A错误;富兰 克林首先区分了正电荷和负电荷,C错误。故选B。 2.A 由电荷守恒定律得,将两小球接触后,它们所带电荷 量之和Q=+5Q-Q=+4Q。故选A。 3.C 根据F=kq1q2 r2 可知,若A和B的电荷量都增大到原 来的3倍,则它们之间的静电力大小变为原来的9倍,即 变为9F。故选C。 4.A 由图示可知,a、b两点的电场强度的方向均向右。故 选A。 5.C 由电场强度的定义式E=Fq 可知F-q图像的斜率表示电场强度,由图乙可知Ea= 4Eb。故选C。 6.D 楼顶装有数根接地的细长金属装置是避雷针,在雷雨 天气,该装置通过电离附近空气,减小大地与云层间的电 势差,避免雷击。故选D。 7.B 根据题意可知,小球P在 M 点产生的电场强度大小 为E,方向与匀强电场的电场强度方向相反,金属小球Q 与金属小球P接触后,小球P的电荷量变为原来的一半, 则小球P在 M 点产生的电场强度方向不变,大小也变为 原来的一半,即E 2 ,则 M 点的合场强大小为 E'=E-E2= E 2 。故选B。 8.A 根据力的矢量合成可知F=2×kq 2 l2 cos60°=kq 2 l2 。故 选A。 9.BCD 与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电,靠近回形针上 端时,由于感应带电回形针会带上异种电荷,因此铝箔的 张角会打开,当塑料吸管移开后铝箔和回形针上的电荷 会再次中和不显电性,因此铝箔的张角会闭合,故A选项 错误;与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电,接触回形针后由 于接触带电,回形针会带上同种电荷,铝箔张开,当塑料 吸管移开后回形针和铝箔仍然保持一定电荷,所以铝箔 张角会略微变小但不闭合;由于分子热效应,火焰上端靠 近回形针时电子运动加剧会脱离回形针,从而导致回形 针和铝箔所带电荷减小,铝箔的张角会逐渐闭合;与纸巾 摩擦过的塑料吸管和纸巾会分别带上异种电荷,当塑料 吸管和纸巾分别与回形针接触后,回形针由于接触带电 会先带上电荷然后被中和。因此铝箔的张角最后会是闭 合状态。故选BCD。 10.AC 根据静电屏蔽原理可知,高压输电线上方有两条 与之平行的接地导线,目的是把高压线屏蔽起来以防止 雷击,故A正确;达到静电平衡的导体,导体内部的合场 强为零,但感应电荷在导体内部的场强不为零,故B错 误;静电喷涂利用静电场对电荷的作用,喷涂过程相比 人工手喷效率高、浪费少,故C正确;大树容易发生尖端 放电,雷 雨 时 不 能 够 在 大 树 下 躲 雨,故 D 错 误。故 选AC。 专题八 静电场中的能量 专题过关训练 1.B 由题可知1eV=1.60×10-19×1J=1.60×10-19J 故有80eV=80×1.60×10-19J=1.28×10-17J。故 选B。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·011·