第三章牛顿运动定律知识点题库

如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的1/4圆弧形，固定在竖直面内，管口B与圆心O等高，管口C与水平轨道平滑连接．质量为m的带正电小球（小球直径略小于细圆管直径）从管口B正上方的A点自由下落，A，B间距离为4R，从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个竖直向上的匀强电场，小球经过管口C滑上水平轨道，已知小球经过管口C时，对管底的压力为10mg，小球与水平轨道之间的动摩擦因数为μ．设小球在运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：

（1）小球到达B点时的速度大小；
（2）匀强电场场强大小；
（3）小球在水平轨道上运动的距离．

物体做圆周运动时，所需的向心力F_需由运动情况决定，提供的向心力F_供由受力情况决定．若某时刻F_需=F_供，则物体能做圆周运动；若F_需＞F_供，物体将做离心运动；若F_需＜F_供，物体将做向心运动．现有一根长L=1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，g取10m/s² ，则：

（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？
（2）若小球以速度v₁=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？
（3）若小球以速度v₂=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小？若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间？

在某项娱乐活动中，要求参与者通过一光滑的斜面将质量为m的物块送上高处的水平传送带后运送到网兜内．斜面长度为l，倾角为θ=30°，传送带距地面高度为l，传送带的长度为3l，传送带表面的动摩擦因数μ=0.5，传送带一直以速度v= $\text{[math]}$ 顺时针运动．当某参与者第一次试操作时瞬间给予小物块一初速度只能将物块刚好送到斜面顶端；第二次调整初速度，恰好让物块水平冲上传送带并成功到达网兜．

（1）求：第一次小物块获得的初速度v₁；
（2）第二次小物块滑上传送带的速度v₂和传送带距斜面的水平距离s；
（3）第二次小物块通过传送带过程中相对传送带的位移．

我国已完成了载人航天飞行，以后我国的航天飞机的载员人数及航天员在太空中停留的时间都要增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使用的是（　　）

A . 哑铃 B . 弹簧拉力器 C . 单扛 D . 徒手跑步机

一人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功情况是（）

A . 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B . 加速时做正功，匀速和减速时都做负功 C . 始终做负功 D . 始终做正功

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，得到甲、乙两个实验图线．其中，描述a﹣m关系的图线是；描述a﹣F关系的图线是．

如图所示，一小球m，用长L的悬线固定与一点O，在O点正下方 $\text{[math]}$ 处有一长钉．把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子瞬间（）

A . 小球速率突然增大 B . 小球角速度突然增大 C . 小球向心加速度突然增大 D . 悬线的拉力突然增大

如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，在与水平方向成37°角斜向上的恒力F=10N的作用下，由静止开始做匀加速运动（g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）物体对地面的压力；
（2）物体4S内的位移．

质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中不同时刻的瞬时速度，并利用计算机做出了小物块上滑过程的速度﹣时间图线，如图所示．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ，求：

（1）小物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）小物块返回斜面底端时的动能．

如图所示，一根有一定电阻的直导体棒质量为 $\text{[math]}$ 、长为L，其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上，并与之接触良好；棒左侧两导轨之间连接一可控电阻；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面， $\text{[math]}$ 时刻，给导体棒一个平行与导轨的初速度，此时可控电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，在棒运动过程中，通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定，不计导轨电阻，导体棒一直在磁场中。

（1）求可控电阻R随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系式；
（2）若已知棒中电流强度为I，求 $\text{[math]}$ 时间内可控电阻上消耗的平均功率P；
（3）若在棒的整个运动过程中将题中的可控电阻改为阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻，则棒将减速运动位移 $\text{[math]}$ 后停下；而由题干条件，棒将运动位移 $\text{[math]}$ 后停下，求 $\text{[math]}$ 的值。

一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是( )

A . 桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力 B . 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作力 C . 物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同一性质的力 D . 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力

将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，如图所示，运动过程中容器B与A始终保持相对静止，不计空气阻力．下列说法正确的是（）

A . 上升过程中A对B的压力大于A的重力 B . 下降过程中A对B的压力大于A的重力 C . 在上升、下降过程中A对B的压力都为零 D . 在上升、下降过程中A对B的压力都等于A的重力

如图所示，运动的电梯内，有一根细绳上端固定，下端系一质量为m的小球，当细绳对小球的拉力为 $\text{[math]}$ ，则电梯的运动情况可能是 ( )

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A . 以 $\text{[math]}$ 的加速度匀减速上升 B . 以 $\text{[math]}$ 的加速度匀减速上升 C . 以 $\text{[math]}$ 的加速度匀加速下降 D . 以 $\text{[math]}$ 的加速度匀加速下降

如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝4.0N，玩具的质量m＝0.5kg，经过时间t＝2.0s，玩具移动了距离x＝4.8m，这时幼儿松开手，玩具又滑行了一段距离后停下．

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（1）全过程玩具的最大速度是多大？
（2）松开手后玩具还能运动多远？

如图所示，在倾角为θ的固定斜面上有两个靠在一起的物体A、B，两物体与斜面间的动摩擦因数μ相同，用平行于斜面的恒力F向上推物体A使两物体沿斜面向上做匀加速运动，且B对A的压力平行于斜面，则下列说法中正确的是( )

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A . 只减小A的质量，B对A的压力大小不变 B . 只减小B的质量，B对A的压力大小会增大 C . 只减小斜面间的倾角，B对A的压力大小不变 D . 只减小两物体与斜面间的动摩擦因数μ，B对A的压力会增大

某同学探究“加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。在实验中，该同学把托盘及盘中砝码的重力当作合外力，以托盘、小车以及二者中的全部砝码为研究对象。

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（1）将长木板不带滑轮的一端适当垫高，轻轻推动小车，使纸带上的点迹均匀，即可说明小车做匀速运动，此步骤中空的托盘（填“需要”或“不需要”）取下。当改变小车质量时，（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。
（2）探究“在合外力一定时，加速度与质量的关系”时，其中一次打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，相邻两个计数点间有4个计时点没有画出，则计算可得小车运动的加速度为，m/s² ，打计数点D时小车的速度为m/s（结果保留3位有效数字）

下列说法正确的是（）

A . 物体对水平桌面的压力就是物体的重力 B . 物体对桌面有压力作用，该力是由于桌面发生形变产生的 C . 高速飞行的子弹的惯性一定比静止的子弹惯性大 D . 轻重不同的羽毛、铁片在真空玻璃管中下落得一样快是由于二者具有相同的加速度

某学习小组用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验。

（1）为了测小车的瞬时速度，先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度d=cm。
（2）本实验中，为了让小车受到的合力等于细线对小车的拉力，应。（选填“平衡小车受到的摩擦力”或“增加砝码个数”）
（3）该同学正确安装实验器材后，让小车由静止释放，测出遮光条通过光电门A、B的时间分为t₁、t₂ ，测出遮光条的宽度为d，A、B之间的距离为x，则小车的加速度a=。（用题目中所给物理量的字母表示）
（4）本实验采用控制变量法，保持砝码和砝码盘的总质量m不变，改变小车的质量M，则作出的 $\text{[math]}$ 图象为_____。（填正确答案标号）

A . B . C . D .

2020年11月24日，文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。火箭在发射升空过程中向下喷射大量高温高压的气体。以下说法正确的是（）

A . 火箭在起飞阶段受力平衡 B . 火箭能升空是因为地面给了火箭巨大的推力 C . 火箭对气体的推力和气体对火箭的推力同时产生 D . 火箭对气体的推力和气体对火箭的推力是一对平衡力

某同学在验证牛顿第二定律时，设计了如图甲所示的实验装置，经测量可知小车的质量为m₁ ，砝码盘及砝码的总质量为m₂ ，且m₂远小于m₁。回答下列问题∶

（1）在某次实验时打出了如图乙所示的纸带，已知打点计时器的打点周期为T，图中相邻两计数点间还有四个点未画出，用刻度尺依次测出相邻两计数点之间的距离为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆ ，用上述量写出小车加速度的关系式a=；
（2）该同学在探究小车加速度与外力的关系时，首先平衡了摩擦力，多次改变盘中砝码的质量，记录了多组加速度与砝码重力F的图像，如图丙所示，若重力加速度g=10 m/s² ，则小车的质量为kg，砝码盘的质量为kg。（保留一位有效数字）

第三章 牛顿运动定律 知识点题库

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