格物学 力学功能关系的应用

功能关系的应用-功能关系的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-08-08
功能关系的应用-功能关系的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用', '机械能与曲线运动结合问题']

正确率60.0%svg异常

C

A.小球受到的合力做功为$$m g L ( 1-\mathrm{c o s} \theta)$$

B.拉力$${{F}}$$做功为$${{F}{L}{{s}{i}{n}}{θ}}$$

C.小球的重力势能增加$$m g L ( 1-\mathrm{c o s} \theta)$$

D.水平力$${{F}}$$做功使小球的机械能增加$$2 m g L ( 1+\mathrm{c o s} \theta)$$

2、['功能关系的应用', '向心力', '氢原子光谱的实验规律', '库仑力作用下的动力学问题']

正确率60.0%氢原子由原子核和一个核外电子组成,电子绕原子核做匀速圆周运动;电子运动的半径可以变化,且沿不同的轨道运动时原子具有的能量不同(原子能量为电子动能与原子电势能之和).现有一氢原子吸收了一定能量后其核外电子从半径为$${{R}_{1}}$$的轨道跃迁到半径为$${{R}_{2}}$$的轨道上.若已知氢原子电势能$$E_{p}=\frac{k e^{2}} {R} ( e$$为电子的电量)则(

C

A.核外电子的动能增大了$${\frac{k e^{2}} {2 R_{1}}}-{\frac{k e^{2}} {2 R_{2}}}$$

B.核外电子的动能减小了$${\frac{k e^{2}} {2 R_{2}}}-{\frac{k e^{2}} {2 R_{1}}}$$

C.氢原子吸收的能量等于$${\frac{k e^{2}} {2 R_{1}}}-{\frac{k e^{2}} {2 R_{2}}}$$

D.氢原子吸收的能量等于$${\frac{k e^{2}} {2 R_{2}}}-{\frac{k e^{2}} {2 R_{1}}}$$

3、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '静电力做功与电势能的关系', '功能关系的应用']

正确率40.0%svg异常

C

A.合外力逐渐增大

B.总动量逐渐增大

C.机械能逐渐增大

D.电势能逐渐增大

4、['功能关系的应用', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%小球从距水平地面高为$${{H}}$$的$${{A}}$$点自由下落,到达地面上$${{B}}$$点后又陷入泥土中$${{h}}$$深处的$${{C}}$$点停止运动。若空气阻力可忽略不计,则对于这一过程,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.小球从$${{B}}$$到$${{C}}$$的过程中克服阻力所做的功,等于小球从$${{A}}$$到$${{C}}$$过程中减少的重力势能

B.小球从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中动能的增量,等于小球从$${{B}}$$到$${{C}}$$过程中克服阻力所做的功

C.小球从$${{B}}$$到$${{C}}$$的过程中损失的机械能,等于小球从$${{A}}$$到$${{B}}$$过程中小球所增加的动能

D.小球从$${{B}}$$到$${{C}}$$的过程中克服阻力所做的功,等于小球从$${{A}}$$到$${{B}}$$过程中重力所做的功

5、['v-t图像斜率意义,及v-t图像求加速度', '功能关系的应用', '重力势能', '运动的其他图像', '运用牛顿第二定律分析动态过程']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{0}}$$年$${{8}}$$月甘肃舟曲遭特大泥石流袭击,空运救援显得非常有效及时,其中直升机又变成了一个非常重要的救灾手段.救援人员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看做是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落,假设开伞后整体所受到的阻力与速率成正比.在整个过程中,下列图象可能符合事实的是(其中$${{h}}$$表示下落高度$${、{t}}$$表示下落的时间表示人受到的合外力$${、{E}}$$表示人的机械能$${、{{E}_{P}}}$$表示人的重力势能$${、{V}}$$表示人下落的速度,以地面为零势面$${{)}{(}{)}}$$

A

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

6、['v-t图像综合应用', '功能关系的应用', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%一个滑块以初速度$${{v}_{0}}$$从足够长的固定斜面底端沿斜面向上运动,经$${{2}{{t}_{0}}}$$时间返回到斜面底端,以下图像表示该滑块在此过程中速度的大小$${{v}}$$随时间$${{t}}$$变化的规律,其中可能正确的是(

B

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

7、['功能关系的应用', '重力做功']

正确率40.0%步行是一种常见的锻炼方式,假设某人沿水平路面步行时.重心升降的幅度约为脚跨一步距离的$${{0}{.}{2}}$$倍,在水平地面上匀速步行$${{5}{k}{m}}$$的过程中,忽略摩擦和空气阻力以及人体自身消耗,他做的功约为(

C

A.$${{6}{×}{{1}{0}^{3}}{J}}$$

B.$${{6}{×}{{1}{0}^{4}}{J}}$$

C.$${{6}{×}{{1}{0}^{5}}{J}}$$

D.$${{6}{×}{{1}{0}^{6}}{J}}$$

8、['动能定理的其他应用', '功能关系的应用', '向心力']

正确率80.0%svg异常

B

A.稍大于$${{v}_{2}}$$

B.稍小于$${{v}_{2}}$$

C.等于$${{v}_{2}}$$

D.无法确定

9、['平均功率与瞬时功率', '功能关系的应用', '从运动情况确定受力', '功的定义、计算式和物理意义']

正确率40.0%某人的手用恒定拉力将质量$${{1}{k}{g}}$$的物体由静止开始竖直向上提升到$${{l}{m}}$$的高度,这时物体的速度达到$${{2}{m}{/}{s}}$$.取$$g=1 0 m / s^{2}$$,下列说法中正确的是(

D

A.手对物体做的功是$${{1}{0}{J}}$$

B.物体的机械能增加了$${{1}{0}{J}}$$

C.手对物体做的功是$${{2}{J}}$$

D.这时拉力的即时功率为$${{2}{4}{W}}$$

10、['环绕天体运动参量的分析与计算', '第一宇宙速度', '功能关系的应用', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题']

正确率40.0%北京时间$${{2}{0}{2}{1}}$$年$${{6}}$$月$${{1}{7}}$$日$${{9}}$$时$${{2}{2}}$$分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号$${{F}}$$遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波$${{3}}$$名航天员送入太空,发射取得圆满成功。北京时间$${{2}{0}{2}{1}}$$年$${{6}}$$月$${{1}{7}}$$日$${{1}{5}}$$时$${{5}{4}}$$分,神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约$${{6}{.}{5}}$$小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。三名航天员随从神舟十二号载人飞船进入天和核心舱(距地面$${{h}{=}{{4}{0}{0}}{{k}{m}}}$$)。我们假设神舟十二号的质量为$${{m}}$$,宇航员的总质量为$${{Δ}{m}}$$,三船组合体的总质量为$${{M}_{0}}$$,地球质量为$${{M}}$$,地球半径为$${{R}}$$,地球表面重力加速度为$${{g}}$$,无穷远处引力势能为零,则(  )

D

A.不考虑空气阻力和对接时可能的机械能的损失,火箭和飞船发动机对神州十二号所做的总功为$$\frac1 2 \frac{( m+\Delta m ) g R^{2}} {R+h}$$

B.对接前,先让神舟十二号在天和核心舱所在轨道$${的}$$后面与天和核心舱一起绕地球运动,稳定后加速追上去就可完成对接

C.天和核心舱环绕地球的运行速度一定大于$$9. 8 ~ \mathrm{k m / s}$$

D.天和核心舱环绕地球的周期为$$\frac{2 \pi} {R} \sqrt{\frac{( R+h )^{3}} {g}}$$

1. 解析:

选项分析:

A. 小球受到的合力做功等于动能变化,由动能定理得 $$W_{\text{合}} = \Delta E_k = mgL(1 - \cos \theta)$$,正确。

B. 拉力 $$F$$ 做功为 $$FL \sin \theta$$,正确。

C. 重力势能增加量为 $$mgL(1 - \cos \theta)$$,正确。

D. 水平力 $$F$$ 做功使机械能增加 $$FL \sin \theta$$,题目中表达式错误。

综上,正确答案为 A、B、C

2. 解析:

电子动能公式为 $$E_k = \frac{ke^2}{2R}$$,跃迁后动能变化为 $$\Delta E_k = \frac{ke^2}{2R_2} - \frac{ke^2}{2R_1}$$。

氢原子吸收的能量等于电子动能变化与电势能变化之和,即 $$\Delta E = \left( \frac{ke^2}{2R_2} - \frac{ke^2}{2R_1} \right) + \left( \frac{ke^2}{R_2} - \frac{ke^2}{R_1} \right) = \frac{ke^2}{2R_1} - \frac{ke^2}{2R_2}$$。

选项分析:

A. 电子动能增量为 $$\frac{ke^2}{2R_1} - \frac{ke^2}{2R_2}$$,正确。

B. 表达式错误。

C. 氢原子吸收的能量为 $$\frac{ke^2}{2R_1} - \frac{ke^2}{2R_2}$$,正确。

D. 表达式错误。

综上,正确答案为 A、C

3. 解析:

题目描述不完整,无法直接解析。需结合图像分析合外力、动量、机械能和电势能的变化趋势。

4. 解析:

选项分析:

A. 小球从 $$B$$ 到 $$C$$ 克服阻力做功 $$W = mgh$$,等于 $$A$$ 到 $$C$$ 减少的重力势能 $$mg(H + h) - mg \cdot 0$$,但 $$H$$ 未完全转化为 $$h$$,错误。

B. 小球从 $$A$$ 到 $$B$$ 动能的增量等于重力做功 $$mgH$$,而从 $$B$$ 到 $$C$$ 克服阻力做功为 $$mgh$$,两者不等,错误。

C. 小球从 $$B$$ 到 $$C$$ 损失的机械能为 $$mgh$$,而从 $$A$$ 到 $$B$$ 增加的动能为 $$mgH$$,两者不等,错误。

D. 小球从 $$B$$ 到 $$C$$ 克服阻力做功 $$mgh$$,而从 $$A$$ 到 $$B$$ 重力做功为 $$mgH$$,两者不等,错误。

综上,题目可能存在描述不完整,需进一步确认。

5. 解析:

伞打开前自由落体,速度线性增加;开伞后阻力与速率成正比,加速度减小,最终匀速下落。

图像分析:

A. 高度 $$h$$ 随时间 $$t$$ 的变化应为先加速下降后减速至匀速,曲线斜率逐渐减小。

B. 合外力 $$F$$ 应先为 $$mg$$(自由落体),后减小至零(匀速)。

C. 机械能 $$E$$ 因阻力做功而逐渐减小。

D. 重力势能 $$E_P$$ 随高度线性减小。

综上,需结合具体图像判断,但选项描述不完整。

6. 解析:

滑块上滑时做匀减速运动,下滑时可能做匀加速或变加速运动(若有摩擦力)。

图像分析:

A. 速度先线性减小至零,再线性增加,符合无摩擦情况。

B. 速度非线性变化,可能符合有摩擦情况。

C. 速度变化不对称,可能不符合。

D. 速度变化不连续,错误。

综上,可能正确的选项为 A、B

7. 解析:

步行时重心升降高度为 $$h = 0.2 \times d$$($$d$$ 为步距)。设步距 $$d = 0.75 \, \text{m}$$,步数 $$n = \frac{5000}{0.75} \approx 6667$$ 步。

每次重心升降做功 $$W_0 = mgh = 70 \times 10 \times 0.15 = 105 \, \text{J}$$(设人体质量 $$70 \, \text{kg}$$)。

总功 $$W = nW_0 \approx 6667 \times 105 \approx 7 \times 10^5 \, \text{J}$$,最接近选项 C

8. 解析:

题目描述不完整,无法直接解析。需结合上下文判断速度关系。

9. 解析:

由动能定理,手对物体做功 $$W = mgh + \frac{1}{2}mv^2 = 1 \times 10 \times 1 + \frac{1}{2} \times 1 \times 2^2 = 12 \, \text{J}$$。

机械能增加量 $$\Delta E = mgh + \frac{1}{2}mv^2 = 12 \, \text{J}$$。

即时功率 $$P = Fv = (mg + ma)v = (10 + 2) \times 2 = 24 \, \text{W}$$。

综上,正确答案为 D

10. 解析:

选项分析:

A. 火箭做功需克服引力和提供动能,表达式应为 $$W = \frac{(m + \Delta m)gR^2}{R + h} + \frac{1}{2}(m + \Delta m)v^2$$,题目中不完整,错误。

B. 加速会进入更高轨道,无法直接对接,错误。

C. 第一宇宙速度为 $$7.9 \, \text{km/s}$$,核心舱速度小于此值,错误。

D. 周期公式 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{(R + h)^3}{GM}} = \frac{2\pi}{R} \sqrt{\frac{(R + h)^3}{g}}$$,正确。

综上,正确答案为 D

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