3 牛顿第二定律 知识点题库

如图所示,小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖直方向成α角,若θ<α,则下列说法中正确的是(  )

A . 轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B . 轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上 C . 小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动 D . 小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动

如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2 , 各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.

  1. (1) 当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;

  2. (2) 要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

  3. (3) 本实验中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10m/s2 . 若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

如图所示,质量为M的物体放在光滑水平地面上,受与水平方向成α角的恒定拉力F作用,从静止开始沿水平地面运动,在时间t内,拉力F对物体所做的功为W.若仅改变上述某一个量,物体还是从静止开始沿水平地面运动,下列可使拉力做的功为2W的是(   )

A . 物体质量减小为 B . 拉力增大为2F C . 做功时间增长为2t D . α角从60°变为0°
质量为1kg的物体静止于光滑水平面上.t=0时刻起,物体受到向右的水平拉力F作用,第ls内F=2N,第2s内F=1N.下列判断正确的是(   )

A . 第2s内物体的位移为2.5m B . 2s末物体的速度是4m/s C . 第1s末拉力的瞬时功率为4W D . 前2s内拉力的平均功率为2.5W
如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求:

  1. (1) 小球在最低点所受绳的拉力
  2. (2) 小球在最低的向心加速度.
如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v匀速下滑.在箱子的中央有一个质量为m的苹果,它受到周围苹果对它的作用力的方向(   )

A . 沿斜面向上 B . 沿斜面向下 C . 竖直向上 D . 垂直斜面向上
如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”,两个相同的小车放在光滑水平桌面上,右端各系一条细绳,跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力,增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上,使小车静止(如图乙)。拾起黑板擦两车同时运动,在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦,两车立刻停止,测出两车位移的大小。

  1. (1) 该实验中,盘和盘中砝码的总质量应小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)。
  2. (2) 图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录,已测得小车1的总质量M1=100g,小车2的总质量M2=200g。由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=cm,可以算出 =(结果保留三位有效数字);在实验误差允许的范围内, (填“大于”、“小于”、“等于”)。
如图所示,足够长的木板Q放在光滑水平面上,在其左端有一可视为质点的物块P,P 、Q间接触面粗糙。现给P向右的速率VP , 给Q向左的速率VQ , 取向右为速度的正方向,不计空气阻力,则运动过程P、Q速度随时间变化的图像可能正确的是(  )

A . B . C . D .
质谱仪是一种测量带电粒子的荷质比和分析同位素的精密仪器。图中所示的质谱仪是由速度选择器和偏转磁场组成。速度选择器内磁场与电场正交,磁应强度为B1垂直纸面向里,两极间距离为d,认电压为U.一束具有各种速率的某种粒子沿OP方向射入速度选择器,能够沿中轴线穿过速度选择器的粒子从P点进入另一垂直纸面向外、磁感应强度为B2的匀强磁场,打在下方胶片距P为h的Q点,求:

  1. (1) 能够沿中轴线穿过速度选择器的粒子的速度
  2. (2) 该种粒子荷质比
如图,倾角为 的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下,它们的宽度均为L。一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度 进入上部磁场恰好做匀速运动, 边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运动。重力加速度为g,则(   )

A . 进入上部磁场过程中的电流方向为 B . 边刚越过边界 时,线框的加速度为 C . 边进入下部磁场再次做匀速运动时.速度为 D . 边进入磁场到 边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中,减少的动能等于线框中产生的焦耳热
如图,区域Ⅰ内有与水平方向成45°角的匀强电场 区域宽度为 区域Ⅱ内有正交的有匀强磁场B和匀强电场 区域宽度为 磁场方向垂直纸面向,电场方向竖直向下,一质量为 电荷量为 的微粒在区域Ⅰ左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区城Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为 求:

  1. (1) 区域Ⅰ电场强度 的大小和离开区域Ⅰ时速度
  2. (2) 区域Ⅱ内匀强电场的 的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小;
  3. (3) 微粒从P运动到Q的时间有多长?
如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,质量为0.6kg的小球C(小球可视为质点)用细绳拴在铁钉B上,A、B、C在同一直线上.t=0时,给小球一垂直于绳,大小为2m/s的速度,使小球在水平面上做圆周运动.在0≤t≤t2时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示.若细绳能承受的最大拉力为6.4N,则下列说法中正确的是(   )

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A . 两钉子间的距离为0.2m B . t=3.3s时细绳拉力的为3N C . t1为0.6πs D . 小球从开始运动到绳被拉断历时2πs
如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为 g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是(   )

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A . 该匀强电场的电场强度大小为 B . 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 C . 带电物块电势能的增加量为mg(H+h) D . 弹簧的弹性势能的增量为
瑞士的日内瓦天文观测所、法国上普罗旺斯及格瑞诺布天文观测所、麻州剑桥的天体物理学中心,以及以色列特拉维夫大学组成的国际天文学家小组日前宣布,在太阳系之外又发现了11个星球,其中包括一个巨大的星球HD28185,其轨道跟地球的十分类似。如果有一个人站在星球HD28185表面,用一根长1m,只能承受41N拉力的绳子,拴着一个质量为3 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离星球表面h=6 m,转动中小球在最低点时绳子恰好断了。(设该星球表面的重力加速度为地球的 ,地球表面的重力加速度g取10m/s2 . )

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试问:

  1. (1) 绳子断时小球运动的速度多大?
  2. (2) 绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离?
如图所示,质量为 的木块在倾角 的长固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知 , 取10 ,求:

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  1. (1) 前2 内重力做的功;
  2. (2) 2 末重力的瞬时功率.
如图所示,A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,放置在倾角为θ的光滑斜面上,当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时,三者恰好保持静止,已知A、B、C三者质量相等,重力加速度为g。下列说法正确的是(   )

A . 在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为2gsinθ B . 在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为gsinθ C . 剪断弹簧的瞬间,A的加速度大小为 gsinθ D . 突然撤去外力F的瞬间,A的加速度大小为2gsinθ
如图所示,真空玻璃管内的鸡毛、铜线由静止开始下落。能表示铜线在自由下落过程中加速度随时间变化的图象是(   )

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A . 图片_x0020_100004 B . 图片_x0020_100005 C . 图片_x0020_100006 D . 图片_x0020_100007
宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验,将一插有风帆的滑块放置在倾角为θ的粗糙斜面上由静止开始下滑,帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即F=kv,k为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示,已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0 , 滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ,星球的半径为R,引力常量为G,忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出(   )

A . 滑块的质量为 B . 星球的密度为ρ= C . 星球的第一宇宙速度为 D . 该星球近地卫星的周期为T=
如图所示,长L=1.25m,质量M=8kg的平板车静止在光滑水平面上,车的左端放一质量m=2kg的木块,它与车面间的动摩擦因数μ=0.2,今以水平恒力F=10N拖木板在车上滑行,物体最终从车的右端滑落,木块在小车上滑动的过程中,问:

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  1. (1) 木块和小车对地的加速度各是多少?
  2. (2) 拉力对木块做了多少功?
  3. (3) 小车和木块各获得多大动能?
  4. (4) 摩擦产生多少热量?
某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S.比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0 , 如题25图所示.设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.

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  1. (1) 求空气阻力大小与球速大小的比例系数
  2. (2) 求在加速跑阶段球拍倾角 随速度V变化的关系式;
  3. (3) 整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0 , 而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.
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