4 牛顿运动定律的案例分析 知识点题库

若物体的速度发生变化,则它的(    )

A . 加速度一定发生变化; B . 运动状态一定发生变化 C . 合外力一定发生变化; D . 惯性一定发生变化
在“验证牛顿第二定律”实验中,某同学使用了图甲所示的装置,打点计时器打点频率为50Hz.

  1. (1) 下列做法正确的是       (填字母代号)

    A . 调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B . 在平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上 C . 实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源 D . 通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要再次平衡摩擦力
  2. (2) 某同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图丙所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度 m/s,小车的加速度为 m/s2

  3. (3) 该同学在实验中保持小车的质量M不变,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在a﹣F图象中描点,如图乙所示.现在请你对本实验进行进一步研究:

    ①在图乙中根据所描出的点连线.

    ②观察所连a﹣F图象,本实验结果与牛顿第二定律并不一致,造成不一致的原因有:

    原因一:

    原因二:

质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 物块在力F作用过程发生位移x1的大小:

  2. (2) 撤去力F后物块继续滑动的时间t.

如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.(g取10m/s2),求:

  1. (1) 小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大?

  2. (2) 小车至少要多长才能使小物块不会滑离小车?

  3. (3) 从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?

一架总质量为M的飞机,以速率v在空中的水平面上做半径为r的匀速圆周运动,重力加速度为g,则空气对飞机作用力的大小等于(   )

A . M B . M C . M D . Mg
水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动.如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则(   )

A . 小球到达c点的速度为 B . 小球到达b点时对轨道的压力为mg C . 小球在直轨道上的落点d与b点距离为R D . 小球从c点落到d点所需时间为2
水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块 A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示,在小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为(  )

A . mv2 B . 2mv2 C . mv2 D . mv2
如图所示,将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数为μ=0.5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F=10N,使圆环从静止开始做匀加速直线运动.(取g=10m/s2 , sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:

  1. (1) 圆环加速度a的大小;
  2. (2) 若F作用时间t=1s后撤去,圆环从静止开始到停共能运动多远.
一个质量为1 kg、初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为1 N、3 N和5 N三个水平方向的共点力作用,则该物体(    )
A . 可能做匀速直线运动 B . 可能做匀减速运动 C . 不可能做匀减速曲线运动 D . 加速度的大小不可能是2m/s2
如图甲所示,ABCD是放在场强为E、方向水平向右的匀强电场中的绝缘光滑轨道,BCD是半径为R的半圆环,D点的切线水平。今有质量为m、电量为q=mg/E的带正电的小环套在水平轨道上A处附近由静止释放。问:

  1. (1) 在图乙中画出它运动到圆环最低点B的一瞬间对轨道的压力F与释放点到B的距离x的图像,并写出作图依据;
  2. (2) 要使小环能通过最高点,小环运动的起始位置至少离B点多远?
一个质量为 的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线a表示物体受水平拉力时的 图象,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的 图象,下列说法正确的是   

A . 水平拉力的大小为 ,方向与摩擦力方向相同 B . 水平拉力作用下物体滑行12m C . 撤去拉力后物体还能滑行 D . 物体与水平面间的动摩擦因数为
如图所示的装置可绕竖直轴OO′转动,可视为质点的小球A与细线1、2连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线1水平,细线2与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球的质量m=1 kg,细线2长l=1 m,B点距C点的水平和竖直距离相等.重力加速度g=10 m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

 

  1. (1) 若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线1上的张力为零而细线2与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;
  2. (2) 若装置匀速转动的角速度ω2  rad/s,求细线2与竖直方向的夹角.
如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆轨道与水平轨道面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆轨道的圆心。已知在同一时刻,a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点;c球由C点自由下落到M点。则下列说法正确的是(   )

A . 球a最先到达M点 B . 球b最先到达M点 C . 球c最先到达M点 D . 球c先到M点,球b最后到M点
如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5 m,传送带在电动机的带动下以1m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ= ,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:

  1. (1) 传送带对小物体做的功;
  2. (2) 电动机做的功.
如图所示,质量m=1 kg的小物块放在倾角为θ=37°的斜面上,物块跟斜面间的动摩擦因数μ=0.2,现用大小为F=20 N的水平推力作用于物块,则其上滑加速度为多大?(g取10 N/kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢壁上,当车厢加速度增加时,则 (     )

①静摩擦力增加  ②车厢竖直壁对物体的弹力增加 

③物体M仍保持相对于车厢的静止状态  ④物体的加速度也增加

A . ①②③ B . ②③④ C . ①②④ D . ①③④
如图甲所示,质量m=0.02 kg的有孔小球套在水平光滑的细杆上,以杆的左端为原点,沿杆向右为工轴正方向建立坐标轴Ox。小球受到沿杆的水平外力F随小球到细杆左端的距离x的关系如图乙所示(外力F为正表示其方向水平向右),在0≤x≤0.20m和x≥0.40m范围内的图线为直线,其他范围内为曲线。若小球在x2=0.20m处的速度大小v=0.4m/s、方向水平向右,则其向右最远可以运动到x4=0.40m处。

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  1. (1) 求小球从 运动到 的过程中的最大加速度
  2. (2) 若将小球x6=0.60m处由静止释放,求小球释放后向左运动的最大距离
如图甲所示,光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道平滑连接.轨道宽度均为L=1 m,电阻忽略不计.水平向右的匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域;垂直于倾斜轨道平面向下,同样大小的匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域.现将两质量均为m=0.2 kg;电阻均为R=0.5 Ω的相同导体棒eb和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端,并同时由静止释放,导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.(g=10 m/s2).

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  1. (1) 求导轨平面与水平面间夹角θ;
  2. (2) 求磁场的磁感应强度B;
  3. (3) 求导体棒eb对水平轨道的最大压力FN的大小;
  4. (4) 若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,eb棒上产生的焦耳热Q=0.45 J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量q.
如图所示,水平桌面上,质量为m小的物块放在质量为2m的长木板的左端,物块和木板间的动摩擦因数为μ木板和桌面间的动摩擦因数为 ,开始时物块和木板均静止,若在物块上施加一个水平向右的恒力F,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(   )

A . 时,物块和木板一定发生相对滑动 B . 时,物块的加速度大小为 C . 时,木板的加速度大小为 D . 不管力F多大,木板的加速度始终为0
如图所示,沙箱连沙总质量为m1 , 沙桶连沙质量为m2 , 如图挂起沙桶,沙箱恰能匀速直线运动,则沙箱与桌面间的动摩擦因数为;若将沙箱里质量为△m的沙移入沙桶中,则它们运动的加速度为

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