第五章研究力和运动的关系知识点题库

如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）

A . 质量为2m的木块受到四个力的作用 B . 当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断 C . 当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断 D . 轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为 $\text{[math]}$

将一个物体以初动能E₀竖直向上抛出，落回地面时物体的动能为 $\text{[math]}$ 。设空气阻力恒定。如果将它以初动能4E₀竖直上抛，则它在上升到最高点的过程中，重力势能变化了（）

A . 3E₀ B . 2E₀ C . 1.5E₀ D . E₀

关于力的叙述中正确的是（）

A . 只有相互接触的物体间才有力的作用 B . 物体受到力作用，运动状态一定变化 C . 施力物体一定受力的作用 D . 竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用

两个分别用长为L的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体a和b，带有同种等量电荷（可视为点电荷）．由于静电斥力，它们之间的距离为L，如图所示．已知每个球的质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k．则（）

A . b球所受到的静电力 $\text{[math]}$ B . b球所带电荷量q=L $\text{[math]}$ C . a球所受到的静电力 $\text{[math]}$ D . a球所带电荷量q=L $\text{[math]}$

如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带AB的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为（）（g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）

A . 1.6s B . 2.1s C . $\text{[math]}$ s $\text{[math]}$ D . 2s

质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落经0.5s落至地面，该下落过程对应的v﹣t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 $\text{[math]}$ ．设球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10m/s² ，求：

（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；
（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h．

如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成60°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=3.2m．有一质量500克的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处．（g取10m/s²）求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向．
（2）小环从C运动到P过程中的动能增量．
（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小v₀ ．

请阅读下列材料，回答几个小题

影片《萨利机长》是根据2009年全美航空1549号航班迫降事件中航班机长萨利的真实英雄事迹改编．

故事原型：2009年1月15日，全美航空公司一架空中客机正从纽约飞往北卡罗纳州，但飞机爬升过程中，遭到了鸟群撞击．导致两个引擎嵵熄火，失去动力的飞机正在急速下降，而机场周围则是车来人往的商业闹市区，于是萨利机长驾驶飞机迫降在哈得孙河上，在萨利机长和机组人员、救援队的努力下，全机乘客及机组人员，包括一名9个月的婴儿和一个幼儿在内的155名机上人员全部幸存，纽约州州长帕特森称之为“哈得孙河奇迹”．

（1）飞机在竖直方向加速上升和加速下降时，它们所处的状态分别是（）

A . 超重、超重 B . 失重、超重 C . 超重、失重 D . 失重、失重
（2）下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是（）

A . 小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大 B . 飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大 C . 小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大 D . 小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力是一对平衡力
（3）如果飞机要迫降在机场跑道上，在迫降前应该把机载的燃油放空，消防车在跑道上喷出了一条泡沫带，下列说法中正确的是（）

A . 放空燃油除了防止起火爆炸，同时也增加飞机的惯性 B . 放空燃油除了防止起火爆炸，同时也减小飞机的惯性 C . 放空燃油除了防止起火爆炸，同时不改变飞机的惯性 D . 泡沫带能增加飞机所受的阻力，让飞机尽快停下来
（4）如果飞机要迫降在机场跑道上，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的粗糙斜面，乘客可从斜面滑行到地上，乘客沿粗糙的斜面下滑过程中（）

A . 乘客重力势能的减少量等于动能的增加量 B . 乘客的机械能守恒 C . 乘客的机械能增加 D . 乘客的机械能减少

下列说法错误的是（　　）

A . 运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为运动得越快，惯性越大 B . 把一物体竖直向上抛出后能继续上升，是受到一个向上的推力 C . 小球在做自由落体运动时，惯性不存在了 D . 物体的惯性仅与质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小

如图所示，一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M，货物质量为m，货车以速度v向左匀速运动，将货物提升高度h，则( )

A . 货物向上做匀速运动 B . 箱中的物体对箱底的压力大于mg C . 图示位置时货车拉力的功率大于(M＋m)gvcosθ D . 此过程中货车拉力做的功为(M＋m)gh

如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器。火箭从地面起飞时，以加速度 $\text{[math]}$ 竖直向上做匀加速直线运动（ $\text{[math]}$ 为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R。

（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的 $\text{[math]}$ ，求此时火箭离地面的高度h。
（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T₀ ，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）

力学是研究物体机械运动规律的科学，17世纪末，牛顿继承和发展前人的研究成果，提出了力学运动的惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律，使经典力学形成了系统的理论.下列关于这三大定律的说法中正确的是（）

A . 惯性定律说明了力是维持物体运动状态的原因 B . 作用力与反作用力一定大小相等、方向相反、作用在同一个物体上 C . 如果物体所受的合外力不等于零，则物体的速度一定也不等于零 D . 如果一个物体受到两个力的作用，那么这两个力一定都会产生加速度

如图所示，在竖直平面内的xOy坐标系中分布着与水平方向成30°角的匀强电场，将一质量为0.1kg、带电荷量为＋0.02C的小球从P点由静止开始释放，释放后小球沿水平方向做匀加速运动，重力加速度g＝10m／s² ，则（）

A . 电场强度的大小为100N／C B . 电场强度的大小为 $\text{[math]}$ N/C C . 小球水平运动时的加速度大小为 $\text{[math]}$ m／s² D . 小球水平运动时的加速度大小为10m／s²

如图所示，小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数为μ＝0.1，妈妈的质量为M＝60kg，小红和雪橇的总质量为m＝20kg。在游戏过程中妈妈用大小为F＝50N，与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。（ $\text{[math]}$ ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）小红的加速度大小和妈妈与雪道间的摩擦力大小；
（2）若要使小红和雪橇从静止开始运动并能滑行到前面43m处，求妈妈拉力作用的最短距离。

如图所示，Q₁、Q₂带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆、杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向已在图中标出，小球重力不计，将小球从静止开始释放，在小球运动过程中；下列说法哪些是不正确的( )

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①小球所受的洛仑兹力大小变化，但方向不变

②小球的加速度将不断变化

③小球所受洛仑兹力将不断变化

④小球速度一直增大

A . ①② B . ①④ C . ②③ D . ③④

如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，这一现象表明（）

A . 电梯一定在上升阶段 B . 电梯一定在下降阶段 C . 乘客一定处在超重状态 D . 电梯的加速度方向一定向下

据统计，人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体所受重力的数倍。为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计，不考虑空气阻力的影响取重力加速度g＝10m/s²下表为一次实验过程中的相关数据。

重物（包括传感器）的质量m/kg	8.5
重物下落高度H/cm	45
重物反弹高度h/cm	20
最大冲击力F_m/N	850
重物与地面接触时间t/s	0.1

（1）请你选择所需数据，通过计算回答下列问题
a．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小a＝

b．在重物与地面接触过程中，重物受到地面施加的平均作用力是倍重物所受的重力。
（2）如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取一些具体措施，请你提供一种可行的方法并说明理由。。

如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E．长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ＝0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）。B与极板的总质量m_B＝l.0kg。带正电的小滑块A质量m_A＝0.60kg，其受到的电场力大小F＝l.2N．假设A所带的电量不影响极板间的电场分布t＝0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度v_A＝1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度v_B＝0.40m/s向右运动。g取10m/s² ，求：

（1） A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？
（2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？
（3） A从a到b的过程中系统电势能如何变化，变化了多少？

在探究小车质量一定时加速度a与力F的关系时，某小组设计了图甲所示的实验装置。补偿摩擦力后，通过力传感器测量细线中的弹力T计算出小车受到的拉力。

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（1）关于实验的操作，下列说法中正确的一项是__________；

A . 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B . 要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C . 改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示。已知打点计时器使用交流电的频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，则打下B点时，小车的速度为m/s² ，可求得加速度的大小是m/s²；（结果保留三位有效数字）
（3）小组作出的a-T图像如图丙所示，可求得小车的质量为。（用f、h表示）

某物理课外小组利用如图甲所示的装置完成“探究小车的加速度与其所受合外力F之间的关系”实验。

（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容：
①用天平测量砝码盘的质量 $\text{[math]}$ ，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则其读数为cm；
②按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；
③取下细线和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
④让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 以及从光电门A到光电门B所用的时间 $\text{[math]}$ ；
⑤重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量和长木板的倾角，重复②~④步骤。
（2）步骤④中，小车从光电门A下滑至光电门B的过程中所受合外力大小为，小车的加速度大小为；（用上述步骤中的物理量表示）
（3）画出 $\text{[math]}$ 的图像，测得图线斜率为 $\text{[math]}$ ，则小车质量为 $\text{[math]}$ ；
（4）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是____。

A . 砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 B . 尽量增大遮光片的宽度d C . 调整滑轮，使细线与长木板平行 D . 尽量减小两光电门间的距离s

第五章 研究力和运动的关系 知识点题库

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