3 牛顿第二定律知识点题库

动物园的水平地面上放着一个质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子。当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F₁；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F₂ ，如图所示。关于F₁和F₂的大小，下列关系中正确的是（）

A . F₁＞(M+m)g，F₂＜(M+m)g B . F₁=F₂＞(M+m)g C . F₁＞F₂＞(M+m)g D . F₁＜(M+m)g，F₂＞(M+m)g

一个质量m=2kg的滑块在倾角为θ=37°的固定斜面上，受到一个大小为40N的水平推力F作用，以v₀=10m/s的速度沿斜面匀速上滑．（sin37°=0.6，取g=10m/s²）

（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）若滑块运动到A点时立即撤去推力F，求这以后滑块再返回A点经过的时间．

为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s₀和s₁（s₁＜s₀）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v₀击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板：冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v₁ ．重力加速度为g．求

（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；
（2）满足训练要求的运动员的最小加速度．

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=1Kg，动力系统提供的恒定升力F=14N，试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，（g=10m/s²）．

（1）第一次试飞，飞行器飞行t₁=10s时到达高度H=100m，求飞行器所受阻力F_f的大小
（2）第二次试飞，飞行器飞行t₂=12s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度H_m
（3）第二次试飞到达最大高度后为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃ ．

质量为5.0kg的物体，从离地面36m高处，由静止开始匀加速下落，经3s落地，g取10m/s² ，试求：

（1）物体下落的加速度的大小；
（2）下落过程中物体所受阻力的大小．

如图所示，水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5m/s²的匀加速直线运动．从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚离开地面的瞬间这个过程，下列说正确的是（g=10m/s²）（）

A . 力F的最大值为60N B . 力F的最小值为20N C . 当弹簧形变程度最小时，力F的值一定为60N D . 当弹簧形变程度最大时，力F的值一定为100N

如图所示，一足够长，质量为m₁的木板放在光滑水平面上，上表面不光滑，上有一个质量为m₂的小木块，系统静止．从t=0开始，给木板施加一水平恒力．分别用a₁、a₂和v₁、v₂表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是（）

A .

B .

C .

D .

在平直高速公路上，一辆质量为2×10³kg的汽车以20m/s的速度行驶，驾驶员发现前方出现事故，立即紧急刹车，制动力为4×10³N。求：

（1）刹车过程中汽车的加速度大小；
（2）汽车从开始刹车至最终停下来运动的距离。

关于物理学研究中使用的主要方法，以下说法不正确的是（　）

A . 在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法 B . 在利用速度﹣时间图象推导匀变速直线运动的位移时间公式时，使用的是微元法 C . 用质点代替物体，应用的是理想化模型法 D . 伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，使用的是等效替代法

在“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）实验室提供了带有滑轮的长木板、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子等器材外，为了完成此实验，还需要从下图中选取的实验器材是．
（2）实验时，带有滑轮的长木板一端与细绳、实验桌之间的空间位置比较合理的是．
（3）实验时得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺 $\text{[math]}$ 单位： $\text{[math]}$ 测量纸带时的情景，其中取了A、B、C三个计数点，在相邻两计数点之间还有两个打印点，已知打点计时器所加电源频率为50 Hz，则小车在B点时的瞬时速度为 $\text{[math]}$ ，小车加速度为 $\text{[math]}$ 结果均保留两位有效数字 $\text{[math]}$

如图所示，A、B、C三个小物体通过绳子连接，挂在光滑的定滑轮上保持静止状态，且A 和C位于同一水平面，距离地面高为h=0.5m ，已知m_A=2kg，m_B= m_C=1kg，现剪断B，C之间的连线，令A和C下降，B上升，不计一切阻力，g=10m/s² ，试求：

（1）通过分析计算A和C谁先落地？
（2） A即将落地时的速度。
（3）物体B能上升离开地面的最大高度。(B距滑轮足够远)

如图所示，轻质细线一端固定在质量为 $\text{[math]}$ 的物体上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂质量为 $\text{[math]}$ 的物体。初始时用手托住 $\text{[math]}$ 使整过系统处于静止状态，此时 $\text{[math]}$ 离地面的高度为 $\text{[math]}$ ，某时刻将手拿掉 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 从静止开始运动（ $\text{[math]}$ ），则（）

A . 绳子对物体 $\text{[math]}$ 的拉力大于物体 $\text{[math]}$ 所受的重力 B . 物体 $\text{[math]}$ 落地前 $\text{[math]}$ 的加速度 $\text{[math]}$ C . 物体 $\text{[math]}$ 刚落地时 $\text{[math]}$ 的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 整个过程中物体 $\text{[math]}$ 上升的最大高度为 $\text{[math]}$

在实验《探究物体的加速度与力、质量的关系》中，某小组同学采用了如图1所示的装置.

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（1）在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种研究方法叫做__________

A . 理想化方法 B . 等效替代法 C . 控制变量法
（2）本实验在平衡摩擦力后，由于用砝码桶与砝码重力代替绳子的拉力，导致实验的系统误差。若考虑到该误差的存在，在研究小车质量不变，加速度与力的关系时，做出a随F变化而变化的图象接近图中哪一个__________

A . B . C .
（3）已知打点计时器的打点周期为0. 02s，在一条记录小车运动的纸带上，每5个点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5，如图2所示。经测量得各相邻计数点间的距离分别为2. 98cm、3. 85cm、4. 70cm、5. 55cm，则小车运动的加速度大小a=（结果保留两位有效数字）

如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q的物块从A点由静止开始下落，加速度为 $\text{[math]}$ g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（）

图片_x0020_1092648259

A . 该匀强电场的电场强度大小为 $\text{[math]}$ B . 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 $\text{[math]}$ C . 带电物块电势能的增加量为mg（H＋h） D . 弹簧的弹性势能的增量为 $\text{[math]}$

如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为q（q>0）的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N_a和N_b不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。

如图甲所示，电阻不计且间距L=1m的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面倾角θ=37°，上端接一阻值0.8Ω的电阻，虚线 $\text{[math]}$ 下方有垂直于导轨平面向上、磁感应强度为1T的匀强磁场。现将质量0.5kg、电阻0.2Ω的金属杆ab从 $\text{[math]}$ 的上方某处由静止释放，金属杆ab在下滑的过程中与导轨保持良好接触且始终 $\text{[math]}$ 平行，下滑3m的过程中加速度a与下滑距离x的关系图象如图乙所示，g取10m/s² ，求：

图片_x0020_1565694512 图片_x0020_941197369

（1） ab棒在下滑至3m时的速度；
（2） ab棒在下滑3m过程中，R产生的热量；
（3） ab棒从 $\text{[math]}$ 上方多远处由静止释放？

如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起以加速度a₁滑行一段距离x₁后停止．现拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力F(F＝mg)，若其他条件不变，木盒以加速度a₂滑行距离x₂后停止。则关于a₂、a₁、x₁、x₂的大小判断正确的是（）

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A . a₂>a₁ x₂>x₁ B . a₂= a₁ x₂=x₁ C . a₂>a₁ x₂<x₁ D . a₂<a₁ x₂>x₁

某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系．装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值(F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力)，不计滑轮的重力．

图片_x0020_100011

（1）某同学根据实验数据画出了图乙所示a－F关系图像，则由该图像可得铝箱总质量m＝kg，重力加速度g＝ m/s² ． (结果保留两位有效数字)
（2）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线________．

A . 偏向纵轴 B . 偏向横轴 C . 斜率逐渐减小 D . 斜率不变

（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
①已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺。为了完成实验，还需从下列所示实验器材中选取；（填写相应的字母符号）

A． B． C． D．

②在实验操作中，下列说法正确的是。

A．实验时必须将木板一端垫高

B．小车释放时尽量靠近长木板的滑轮一侧

C．小车释放时应先接通打点计时器电源后放手

D．实验结束时应先取下纸带后关闭电源
（2）某同学利用如图1的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
①如图2是为计时器提供的电源，该同学应选择图中的；

②该实验需要平衡阻力，下列关于平衡阻力的说法正确的是；

A．平衡阻力时不能在小车后面连上纸带

B．平衡阻力时需要调节槽码的质量，直至小车在水平轨道做匀速运动

C．平衡阻力的目的是保证实验时细线对小车拉力大小等于小车受到的合力大小

③该同学通过实验得到一条如图3所示的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，则此次实验中打下点2时小车的瞬时速度大小为m/s。（结果保留2位有效数字）

“打点计时器”是力学实验中常见的仪器，如图所示的纸带是某次实验中打点计时器打出的，此实验最有可能是 ____

A . 探究小车速度随时间变化规律的实验 B . 探究加速度与力、质量的关系的实验 C . 验证机械能守恒定律的实验 D . 探究功与速度变化的关系实验

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