3 牛顿第二定律 知识点题库

如图所示,光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m=1.0kg的小铁块,它离布带右端的距离为L=0.5m,铁块与布带间动摩擦因数为μ=0.1.现用力从静止开始向左以a0=2m/s2的加速度将布带从铁块下抽出,假设铁块大小不计,铁块不滚动,g取10m/s2 , 求:

  1. (1) 将布带从铁块下抽出需要多长时间?

  2. (2) 铁块离开布带时的速度大小是多少?

某滑雪场中游客用手推着坐在滑雪车上的小朋友一起娱乐,当加速到一定速度时游客松开手,使小朋友连同滑雪车一起以速度v0冲上足够长的斜坡滑道.为了研究方便,可以建立图示的简化模型,已知斜坡滑道与水平面夹角为θ,滑雪车与滑道间的动摩擦因数为μ,当地重力加速度为g,小朋友与滑雪车始终无相对运动.、

  1. (1) 求小朋友与滑雪车沿斜坡滑道上滑的最大距离s;

  2. (2) 若要小朋友与滑雪车滑至最高点时能够沿滑道返回,请分析说明μ与θ之间应满

    足的关系(设滑雪车与滑道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);

  3. (3) 假定小朋友与滑雪车以1500J的初动能从斜坡底端O点沿斜坡向上运动,当它第一次经过斜坡上的A点时,动能减少了900J,机械能减少了300J.为了计算小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能,小明同学推断:在上滑过程中,小朋友与滑雪车动能的减少与机械能的减少成正比.请你分析论证小明的推断是否正确并求出小朋友与滑雪车返回斜坡底端时的动能.

如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成60°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=3.2m.有一质量500克的带电小环套在直杆上,正以某一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处.(g取10m/s2)求:

  1. (1) 小环离开直杆后运动的加速度大小和方向.

  2. (2) 小环从C运动到P过程中的动能增量.

  3. (3) 小环在直杆上匀速运动速度的大小v0

如图所示,在光滑水平面AB与竖直平面内的半圆形导轨(轨道半径为R)在B点平滑连接,质量为m的小物块静止在A处,小物块立即获得一个向右的初速度,当它经过半圆形轨道的最低点B点时,对导轨的压力为其重力的9倍,之后沿轨道运动恰能通过半圆形轨道的最高点C点,重力加速度为g,求:

  1. (1) 小物块的初动能.

  2. (2) 小物块从B点到C点克服摩擦力做的功.

在一水平长直轨道上,一动力车牵引一质量为6000kg的车厢以10m/s的速度匀速行驶,这时动力车对该车厢输出功率是1.5×104W.如果这时车厢与动力车脱开,车厢能滑行的最大距离为(  )
A . 100m B . 200m C . 300m D . 400m
某潜艇发生碰撞后失去控制,在10秒内从海面沉入110m深的海底,艇上有128名官兵必须营救.
  1. (1) 如果只研究潜艇在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动,则潜艇在竖直方向产生多大的加速度?又设潜艇上的官兵各自站在潜艇舱内,则平均质量为60kg的官兵对舱底的压力为多大?
  2. (2) 潜艇沉入海底时舱内官兵所需的氧气是有储存氧气的氧气瓶供氧的,假如每个官兵1min需氧气约1.5L,艇上共有320瓶压强为6.0×106Pa、体积为90L的氧气瓶,则成功救援的最长时间为多大?
一质量为2kg的物体用弹簧竖直悬挂起来,弹簧伸长了4cm,将物体放在表面粗糙的桌面上,用该弹簧沿水平方向拉,物体2秒内加速前进了16m,弹簧的伸长为6cm.

求:

  1. (1) 弹簧的劲度系数;
  2. (2) 物体在桌面运动的加速度;
  3. (3) 物体与桌面之间的摩擦系数.
如图所示,位于光滑斜面上的小物块P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面匀速上滑.现把力F的方向变为竖直向上,若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,则(   )

A . 力F一定变小 B . 力F一定变大 C . 力F的功率将减小 D . 力F的功率将不变
一个质量为2kg的物体置于光滑平面上,受到一水平拉力F作用从静止开始出发,经2s速度增加到 . 取 求:
  1. (1) 拉力F的大小?
  2. (2) 若撤去力F , 改用大小与F相同、方向竖直向上的力 . 来提升这个物体,物体的加速度为多大?
  3. (3) 若用第 问中的 . 来提升这个静止的物体,作用4s后撤去 . ,物体离水平面的最大高度是多少?
跳台滑雪运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行,在着陆坡着陆后,继续滑行至水平停止区静止。如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由倾角为 斜面AB和半径为 的光滑圆弧BC组成,两者相切于 竖直高度差 ,竖直跳台CD高度差为 ,着陆坡DE是倾角为 的斜坡,长 ,下端与半径为 光滑圆弧EF相切,且EF下端与停止区相切于 运动员从A点由静止滑下,通过C点,以速度 水平飞出落到着陆坡上,然后运动员通过技巧使垂直于斜坡速度降为0,以沿斜坡的分速度继续下滑,经过EF到达停止区 若运动员连同滑雪装备总质量为80kg 不计空气阻力, 。求:

  1. (1) 运动员在C点对台端的压力大小;
  2. (2) 滑板与斜坡AB间的动摩擦因数;
  3. (3) 运动员落点距离D多远;
  4. (4) 运动员在停止区靠改变滑板方向增加制动力,若运动员想在60m之内停下,制动力至少是总重力的几倍? 设两斜坡粗糙程度相同,计算结果保留两位有效数字
如图所示,两个质量均为m的小球A和B分别用细绳和轻弹簧连接,悬挂于竖直方向上保持静止状态。当剪断细绳的瞬间,关于A和B的加速度aA、aB说法正确的是(   )

A . aA=g B . aB=0 C . aA=2g D . aB=g
固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2 . 求:

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  1. (1) 小环的质量m;
  2. (2) 细杆与地面间的倾角a.
有一个物体以初速度v0沿倾角为θ的足够长的粗糙斜面上滑,已知物体与该斜面间的动摩擦因数μ< tanθ,那么下图中能正确表示该物体的速度v随时间t变化的图线是(   )
A . 图片_x0020_1136158287 B . 图片_x0020_2063820361 C . 图片_x0020_100003 D . 图片_x0020_100004
水平地面上固定一倾角为 的足够长的光滑斜面,如图所示,斜面上放一质量为 、长 的薄板 。质量为 的滑块 (可视为质点)位于薄板 的最下端, 之间的动摩擦因数 。开始时用外力使 静止在斜面上,某时刻给滑块 一个沿斜面向上的初速度 ,同时撤去外力,已知重力加速度 。下列说法不正确的是(   )

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A . 在滑块 向上滑行的过程中, 的加速度大小之比为 B . 开始运动到 相对静止的过程所经历的时间为0.5s C . 开始运动到 相对静止的过程中滑块 克服摩擦力所做的功为 J D . 开始运动到 相对静止的过程中因摩擦产生的热量为 J
如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,导轨间距为L,导轨平面与水平面间夹角为 ,N、Q间连接一个阻值为R的电阻,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度大小为B。将一根质量为m的金属棒放在两导轨的ab位置,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨下滑过程中始终与两导轨垂直,且与导轨接触良好,当金属棒滑行至cd位置,速度开始保持不变。已知cd与ab之间的距离为s,金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ,金属棒及导轨的电阻不计,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )

A . 金属棒沿导轨刚开始下滑时的加速度大小为 B . 金属棒到达cd处的速度大小为 C . 金属棒由ab处运动到cd处所用的时间为 D . 金属棒由ab处运动到cd处所用的时间为
如图(a),在某次玻璃强度测试中,将一质量m=2kg的铁球从距离玻璃高h=1.25m处自由释放,砸中被夹具夹在水平位置的玻璃。这种固定方式允许玻璃在受到冲击时有一定的位移来缓冲,通过高速摄像机观察,发现铁球从接触玻璃开始到下落到最低点需要t=0.005s。设玻璃对铁球的弹力近似视为恒力,重力加速度g取10m/s2

  1. (1) 估算铁球接触玻璃开始到下落至最低点的过程中,玻璃对铁球的弹力有多大?
  2. (2) 某块玻璃被铁球击中后破碎,测得铁球从被释放到掉落地面,共下落H=1.7m,经历时间T=0.6s(本小题忽略铁球与玻璃相撞过程中下落的高度和时间),则铁球与玻璃碰撞损失了多少机械能?
  3. (3) 将玻璃倾斜安装在汽车前车窗上,如图(b)。铁球以初速 向玻璃扔出,正好垂直砸中玻璃。若安装后的玻璃在受到冲击时仅能沿垂直玻璃方向移动s=5mm,超出会破碎。玻璃能承受的最大弹力Fm=4000N。铁球在飞行过程中高度下降h'=0.35m,估计该玻璃是否会被砸碎?
如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是   

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A . 小车静止时, ,方向沿杆向上 B . 小车静止时, ,方向垂直杆向上 C . 小车向右以加速度a运动时,一定有 D . 小车向左以加速度a运动时,
如图甲所示,一足够长的木板静止在光滑的水平地面上,可视为质点的小滑块质量为m=1kg,置于木板中央A处。从t=0时刻开始,木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力F,其运动的速度-时间图象如图乙所示。已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,木板与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2 . 求:

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  1. (1) t=0时刻滑块加速度的大小;
  2. (2) 拉力F的大小;
  3. (3) 为使滑块不从木板上滑落,木板的长度至少为多少?
如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为 的两个小滑块A和B,A在B的正上方,A、B相距 ,A始终受一大小 、方向垂直于墙面的水平力作用,B始终受一方向竖直向上的恒力 作用,同时由静止释放A和B,经时间 ,A、B恰相遇。已知A、B与墙面间的动摩擦因数均为 ,重力加速度大小 。求:

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  1. (1) 滑块 的加速度大小
  2. (2) 恒力 的大小。
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
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