第五章研究力和运动的关系知识点题库

如图所示，在高山滑雪中，质量为m的运动员静止在准备区的O点，准备区山坡倾角为θ，滑板与雪地间的动摩擦因数为μ，这时

A . 运动员受到的静摩擦力大小为mgcosθ B . 山坡对运动员的作用力大小为mg C . 山坡对运动员的支持力为mg D . 山坡对运动员的摩擦力等于μmgcosθ

回答下列问题：

（1）利用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a﹣F图象为下图中的直线Ⅱ．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是

A . 实验前甲同学没有平衡摩擦力； B . 甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了； C . 实验前乙同学没有平衡摩擦力； D . 乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．
（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了平衡摩擦力，需要在长木板的下面垫一木块（木块垫在没有滑轮的一端），反复移动木块的位置，直到测出小车所拖纸带上的各个相邻记数点之间的距离都为止．这时小车在斜面上所做的是运动，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车的平衡．
（3）
图丙为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A，B，C，D，E，F，G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，各计数点间距离如图中所示，单位是cm．小车的加速度为 m/s²（保留三位有效数字）．

在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（1）当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与的图象．
（3）如图2，甲同学根据测量数据做出的a﹣F图线，说明实验存在的问题是．

如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁，今用水平力F将B球向左推压弹簧，静止平衡后，突然将F撤去．则（）

A . 力F撤去的瞬间，B球的速度为零，加速度不为零 B . 力F撤去的瞬间，A球的速度为零，加速度不为零 C . A离开墙壁后，A、B两球加速度始终大小相等 D . A刚离开墙壁的瞬间，B的加速度方向向右

关于超重和失重，下列说法正确的是（　　）

A . 超重就是物体受的重力增加了 B . 失重就是物体受的重力减小了 C . 在饮料瓶下方戳一小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出；若将瓶自由释放时，仍有水喷出，只是水流稍小一些 D . 不论超重或失重物体所受重力是不变的

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

（1）当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与图象．
（3）
如图2所示为甲同学根据测量数据做出的a﹣F图线，此图线说明实验存在的问题是．
（4）乙、丙两同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a﹣F图线如图3所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同．（）

如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上方放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g．则拉力F的大小应该满足的条件是（　　）

A . F＞μ（2m+M）g B . F＞μ（m+2M）g C . F＞2μ（m+M）g D . F＞2μmg

如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球．下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（）

A . 小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上 B . 小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直于杆向上 C . 小车向右匀速运动时，一定有F=mg，方向竖直向上 D . 小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，且方向沿杆向上

质量为60kg的人，站在升降机内水平放置的台秤上，测得体重为620N，则升降机的运动可能是（）

A . 匀速上升 B . 加速上升 C . 减速上升 D . 减速下降

如图，叠放的两个物块无相对滑动地沿斜面一起下滑，甲图两物块接触面平行于斜面且摩擦力的大小为f₁ ，乙图两物块接触面与斜面不平行且摩擦力的大小为f₂ ，丙图两物块接触面水平且摩擦力的大小为f₃ ，下列判断正确的是（）

A . 若斜面光滑，f₁＝0，f2≠0，f3≠0 B . 若斜面光滑，f1≠0，f2≠0，f3＝0 C . 若两滑块一起匀速下滑f1≠0，f2＝0，f3≠0 D . 若两滑块一起匀速下滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0

如图所示，光滑的金属导轨MN、PQ固定在竖直面内，轨道间距L=1m，底部接入一阻值R=0.15Ω的定值电阻，上端不相连接，金属导轨处于垂直导轨平面向里的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。一质量m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，其离金属导轨的上端和底部都足够长，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计。不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连，在电键S打开的情况下，用大小为9N的恒力F从静止开始向下拉细绳的自由端，当自由端下降高度h=1.0m时细绳突然断了，此时闭合电键S。运动中ab始终垂直导轨，并接触良好。不计空气阻力，取g=10m/s² ，试问：

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（1）当细绳自由端下降高度h=1.0m时，ab棒速度的大小是多少？
（2）当细绳突然断后ab棒的运动情况如何？
（3）当ab棒速度最大时电阻R消耗的电功率是多少？

如图所示，倾角 $\text{[math]}$ ，长l=2.7m的光滑斜面固定在水平地面上，质量为3m的小物体A和质量为m的物体B分别系在轻绳两端，绳子跨过固定在斜面顶端的轻质滑轮，开始时把物体B拉到斜面底端并固定，这时物体A离地面的高度h=1.6m，重力加速度为g，sin37°=0.6。求：

（1）使B静止所需的最小力；
（2）由静止释放B，求A落地前B运动的加速度大小；
（3）若斜面不光滑，自斜面底端由静止释放B，B撞不到定滑轮，求B与斜面间动摩擦因数的最小值。

如图，AB两端间距L=12.8m的传送带与水平面间的倾角为θ=37°，送带以v=4m/s的速率逆时针转动，在传输带A处有一质量为1.0kg的物块，用平行于传送带的细绳将物块与竖直墙壁连接，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，物块可视为质点，(已知:sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²)。求:

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（1）物块在A处静止时绳子的拉力大小；
（2）若某时刻剪断绳子，则绳子断后物块经过多长时间达到B端。

如图所示，质量为m的小物块初速度为v₀ ，从底端沿足够长的均匀粗糙斜面向上运动，最后返回斜面底端。已知小物块沿斜面下滑时间是上滑时间的2倍，下列说法正确的是（）

A . 小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的2倍 B . 小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的4倍 C . 整个运动过程中重力对物块的冲量为零 D . 整个运动过程中小物块的动量变化大小为 $\text{[math]}$

如图，斜面倾角为O，x_AP=2x_PB ，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）

A . 小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2 B . 小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1 C . 小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1 D . 小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：1

实验小组的同学在“验证牛顿第二定律“实验中，使用了如图所示的实验装置，

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（1）在下列测量工具中，本次实验需要用的测量仪器有______（选填测量仪器前的字母）

A . 游标卡尺 B . 刻度尺 C . 秒表 D . 天平
（2）实验中，为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力，某同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是_______。（选填选项前的字母）

A . 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶的总质量的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B . 将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C . 将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
（3）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图所示的 $\text{[math]}$ 图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是_______。（选填选项前的字母）

A . 木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B . 木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大 C . 小车质量远大于砂和砂桶的质量 D . 砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
（4）在某次利用上述已调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a，以m为横坐标， $\text{[math]}$ 为纵坐标，在坐标纸上作出如图所示的 $\text{[math]}$ 关系图线，实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为。

如图所示，风洞飞行体验可以实现高速风力将人吹起，通过改变风力大小或人体受风面积可以控制人体上升或下降。若一质量m=70kg的游客，从离地高度h₁=0.5m的悬浮状态向上运动，到达高度h₂=2.5m处时再次悬浮，下列说法正确的是（）

A . 此过程中人的机械能增加了约1400J B . 若人悬浮时减小受风面积，将会向上运动 C . 上升过程中，人先处于失重状态，后处于超重状态 D . 人处于悬浮状态时，为风洞提供动力的电动机不需要做功

2021年12月9日，王亚平等3名航天员在距离地面400公里的中国空间站天和核心舱完成首次授课，在接近完全失重状态下完成了“浮力消失”、“水膜张力”等8项内容，根据上述信息，下列说法正确的是（）

A . 空间站始终处于我国领土上方某一位置 B . 空间站绕地球运动速度小于第一宇宙速度 C . 空间站内静止悬浮在空中的水球加速度为0 D . 水的浮力消失是因为空间站中的水处于完全失重状态，不受重力作用

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，已提供了小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、电火花计时器、纸带、槽码、钩码。

（1）为了完成实验，还需要的实验器材有；
（2）图（a）为实验中正常操作得到的一条纸带，已知电源频率为 $\text{[math]}$ ，则在打出图中计数点B时小车的速度大小为 $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）；
（3）若某次实验释放小车前，实验装置如图（b）所示，请至少指出图中两个不妥之处；

关于物体的动量，下列说法中正确的是（）

A . 物体的动量越大，其惯性也越大 B . 物体的动量越大，所受的冲量一定越大 C . 物体的动量发生变化，其动能一定变化 D . 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向

第五章 研究力和运动的关系 知识点题库

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