4 牛顿运动定律的案例分析 知识点题库

如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用,而且F1>F2 , 则1施于2的作用力的大小为(   )

A . F1 B . F2 C . D .
如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看做质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2)求:

  1. (1) 物体A上滑到最高点所用的时间t;

  2. (2) 物体B抛出时的初速度v2

如图甲所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体.现对A施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示.已知重力加速度g=10m/s2 , 由图线可知(   )

A . A的质量mA=2 kg B . A的质量mA=6 kg C . A,B间的动摩擦因数μ=0.2 D . A,B间的动摩擦因数μ=0.6
如图,质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B由细线悬在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10m/s2)(   )

A . 0 B . 2.5N C . 3.75N D . 5N
如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求

  1. (1) B离开平台时的速度vB

  2. (2) B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB

  3. (3) A左端的长度l2

在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为 a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为(  )
A . 8 B . 10 C . 12 D . 14
图是某人在一次乘电梯向上运动的v﹣t图象.已知g=10m/s2 , 请根据图象回答下列问题.

  1. (1) 请简要描述整个运动的加速度情况;
  2. (2) 请计算整个运动的总位移有多大;
  3. (3) 在电梯运动过程中,将体重计放在电梯的水平地板上,人站在体重计上不动.已知人的质量是50kg,那么,在0~3s内体重计的示数应该是多少.
质量m=20kg的物体以某一初速度滑上倾角θ=37°的粗糙斜面,物体能到达斜面上的最大距离L=16m.已知物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

  1. (1) 物体沿斜面上滑过程中加速度的大小;
  2. (2) 物体上滑时初速度的大小:
  3. (3) 物体再次回到斜面底端时速度.
一物体从长为L的光滑斜面的顶端由静止开始匀加速滑下,经时间t滑到底端,则下列说法正确的是(    )
A . 物体运动到底端时的速度是 B . 物体在 时的即时速度是 C . 物体运动到斜面中点时瞬时速度是 D . 物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是
如图是“神州”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则(    )

A . 返回舱在喷气过程中处于失重状态 B . 火箭开始喷气瞬间返回舱获得向上的加速度 C . 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力不变 D . 返回舱在喷气过程中(忽略质量变化)机械能在增加
“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示.图中小车的质量为M,钩码的质量为m,小车后面固定一条纸带,纸带穿过电磁打点计时器,计时器接50Hz交流电。

① 小车运动时受到的拉力近似等于钩码的总重力,那M与m应满足的条件是

② 实验过程中甲、乙两组学生得到的a-F图象分别为图中的A、B两条图线,据图可得,甲、乙实验操作时哪一步骤没做好?

甲:

乙:

如图所示,O'PQ是关于y轴对称的四分之一圆弧,在PQNM区域有均匀辐向电场,PQ与MN间的电压为U.PQ上均匀分布带正电的粒子,可均匀持续地以初速度为零发射出来,任一位置上的粒子经电场加速后都会从O'进入半径为R、中心位于坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度大小为B,其中沿+y轴方向射入的粒子经磁场偏转后恰能沿+x轴方向射出.在磁场区域右侧有一对平行于x轴且到x轴距离都为R的金属平行板A和K,金属板长均为4R,其中K板接地,A与K两板间加有电压UAK>0,忽略极板电场的边缘效应.已知金属平行板左端连线与磁场圆相切,O'在y轴上(0, -R)处.(不考虑粒子之间的相互作用力)

 

  1. (1) 求带电粒子的比荷 .
  2. (2) 求带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围.
  3. (3) 若电压UAK= U ,求到达K板的粒子数与进入平行板的总粒子数的比值.
某滑雪场有一游戏闯关类项目叫雪滑梯,其结构可以简化为如图所示的模型.雪滑梯斜面部分AB长l=18 m,斜面与水平方向夹角θ=37°,水平部分BC长x0=20 m,CD为一海绵坑,斜面部分与水平部分平滑连接.质量为m的运动员(可视为质点)乘坐一质量为M的滑雪板从斜面顶端A处由静止滑下,在水平雪道上某处运动员离开滑雪板滑向海绵坑,运动员不掉进海绵坑算过关.已知滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ1=0.25,运动员与雪道间的动摩擦因数μ2=0.75,假设运动员离开滑雪板的时间不计,运动员离开滑雪板落到雪道上时的水平速度不变,运动员离开滑雪板后不与滑雪板发生相互作用.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2 , 求:

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  1. (1) 运动员滑到斜面底端B处时的速度大小v0
  2. (2) 运动员在水平雪道上距B处多远的区域内离开滑雪板才能闯关成功.
如图所示,是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面,若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ,女运动员的质量为m,转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r,求:

  1. (1) 男运动员对女运动员的拉力大小
  2. (2) 女运动员转动的角速度。
  3. (3) 如果男、女运动员手拉手均作匀速圆周运动,已知两人质量比为2 : 1,求他们作匀速圆周运动的半径比.
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
一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示。在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回。则下列说法中正确的是(  )

A . 物体在A点的速率最大 B . 物体由A点到B点做的是变加速运动 C . 物体在B点时所受合力为零 D . 物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大后减小
如图所示,水平地面上两物块A、B质量均为m=1 kg,A与地面间的动摩擦因数μ=0.1,B与地面间的接触面光滑,A、B用轻绳相连。在F=5N的水平拉力作用下,A、B一起向右匀加速。某时刻撤去拉力F(重力加速度g取10 m/s2)(  )

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A . 撤去拉力F前,轻绳的拉力为4N B . 撤去拉力F前,轻绳的拉力为2.5N C . 撤去拉力F后瞬间,轻绳的拉力为0N D . 撤去拉力F后瞬间,轻绳的拉力为0.5N
如图所示,质量为M=1kg,长度l=2.5m的木板B静止在水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ= 。质量为m=1kg的物块A在斜面轨道上距轨道底端x0 m处静止释放,一段时间后从右端滑上木板B。已知斜面轨道光滑,物块A与木板 B 上表面间的动摩擦因数μ1=0.3,木板B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin = 0.6,cos =0.8,g取10m/s2 , 物块A可视为质点,求:

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  1. (1) 物块A刚滑上木板B时的速度的大小;
  2. (2) 物块A刚滑上木板B时物块A的加速度大小a1和木板B的加速度大小a2
  3. (3) 物块A全过程滑动的总路程。
我们在擦玻璃时,经常会用到如图甲所示的“魔力刷”,使用时两个一样的刷子分别位于玻璃板的两侧,两刷子靠磁铁的吸引力吸在玻璃上,当移动其中一块刷子时,另一块刷子会跟着移动,达到同时清洁玻璃内外侧的目的。已知某品牌玻璃刷的每个刷子的质量都为0.4kg,与玻璃的滑动摩擦因数均为 。现用如图乙所示的与竖直方向成θ=60°,大小为24N的拉力向下拉动内侧的刷子时,外侧刷子将立即跟着移动且很快与内侧刷子一起向下做匀加速运动,此时刷子磁铁间的吸引力在垂直玻璃板面方向的分量恒为刷子重力的 倍,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2 , 求:

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  1. (1) 刷子间的磁铁吸引力在沿玻璃板面切线方向的分量;刷子一起做匀加速运动的加速度大小;
  2. (2) 若拉力方向不变,大小变为26N,刷子磁铁间的吸引力的垂直分量和切向分量均不变,当两刷子之间的距离大于7.5cm时,两刷子就无法吸引在一起,则两刷子一起运动的最长时间是多少。
用力Fl单独作用于某物体上可产生加速度为3m/s2 , 力F2单独作用于这物体可产生加速度为5m/s2 , 若Fı、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度大小为(   )
A . 1m/s2 B . 4m/s2 C . 7m/s2 D . 10m/s2
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