第五节 牛顿第二定律的应用 知识点题库

建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.5 m/s²的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g=10m/s²) （       ）

如图所示，传送带与地面的倾角为37°，以10m/s的速率转动，在传送带上端轻轻静放一质量为0.5kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带两轮间距为16m，则物块从上端运动到下端所需时间可能为（   ）（g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）

用力F₁单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s² ， 力F₂单独作用于某一物体可产生加速度为1m/s² ， 若F₁、F₂同时作用于该物体，可能产生的加速度为（   ）

如图所示，质量为m₂的物体B放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m₁的物体A相连．车厢正沿水平直轨道向右行驶，两物体与车相对静止，此时与物体A相连的细绳与竖直方向成θ角，由此可知（   ）

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（　　）

如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直放置，A与圆心O等高，B为轨道的最低点，该圆弧轨道与一粗糙直轨道CD相切于C，OC与OB的夹角为53°．一质量为m的小滑块从P点由静止开始下滑，PC间距离为R，滑块在CD上滑动摩擦阻力为重力的0.3倍．（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

如图所示，用F=16N的水平拉力，使质量m=4kg的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动．已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s² ． 求：

如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上，质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连，弹簧左端固定在墙面上．物块在与水平方向成θ=45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零，g取10m/s² ． 求：

如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物体A、B（物体B与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（   ）

如图所示，一质量m=1kg的小滑块(体积很小，可视为质点)静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，F作用一段时间t后撤去，滑块继续运动到B点进入半径为R＝0.3m的光滑竖直圆形轨道，在圆轨道上运行一周后从B处的出口（未画出，且入口和出口稍稍错开）出来后向C点滑动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h＝0.2m，水平距离s＝0.6  m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力刚好为滑块重力的3倍，BC长为L＝2m，小滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g＝10  m/ s ²

某同学利用如图甲所示的实验装置，运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，设计了如下实验方案：

A．悬挂一质量为m=0.078kg的钩码，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示（已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源）。

请回答下列问题：（取g=10m/s² ， 计算结果均保留2位有效数字）

某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角θ=37^°的直轨道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允许砂粒通过。转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动，转轮最低点离地面的高度H=2.2m。现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放，假设小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5。（sin37^°=0.6）

如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v₀ ， 在以后的运动过程中，圆环运动的v-t图象可能是图中的(    )

如图，长L=0.2m的轻绳一端与质量m=2kg的小球相连，另一端连接一个质量M=1kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为 。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角 =60 时，滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度g=10m/s²。求：

在光滑水平面上有相距d的两个点电荷A、B，它们的质量分别为m和2m，让其由静止开始运动，初始时刻A的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度也为a，速度为v，则下列说法正确的是（     ）

如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5kg的斜面，斜面部分光滑，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m＝0.5kg的小球，弹簧劲度系数k＝200N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体向右以a＝1 m/s²的加速度匀加速直线运动．(已知sin37°＝0.6、cos37°＝0.8，g＝10m/s²)

2018年7月1日，由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m，每节动车的额定功率均为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比（比例系数为k）.下列说法正确的是（    ）

—质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的a- t图象如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（  ）

“新冠肺炎”的易传染性让每一个接触到病毒的人都有可能成为被感染的对象。如果在一些易传播的环境中启用机器人替代人工操作的话，就可以有效防控病毒传播，其中送餐服务就是机器人应用的一个领域，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐，如图所示。若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x₀=39.25m的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，匀加速过程的加速度大小 ，速度达到 后匀速运动，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时t₀=40s。若载物平台呈水平状态，食物的总质量 ，食物与平台无相对滑动，g取10m/s²。试求：

如图（a），在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块B，A和B的质量均为m=1kg。A与B之间的动摩擦因数 ，t=0时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和B由静止开始运动。取水平向右为正方向，B相对于A的速度用v_BA=v_B-v_A表示，其中v_A和v_B分别为A和B相对水平面的速度。在0～2s时间内，对速度v_BA随时间t变化的关系如图（b）所示。运动过程中B始终未脱离A，重力加速度取g=10m/s²。求：