第四章运动和力的关系知识点题库

如图甲所示，将两质量不同的物体P、Q放在倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面体上，在物体P上施加沿斜面向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为将图甲中的斜面体调整为水平，并在物体P上施加水平恒力F；图丙为两物体叠放在一起，在物体P上施加一竖直向上的恒力F使二者向上加速运动. 三种情况下力F大小相等，加速度大小分别为a_甲、a_乙、a_丙，两物体间的作用力分别为F_甲、F_乙、F_丙，则下列说法正确的是（）

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A . a_乙最大，F_乙最大 B . a_丙最大，F_丙最大 C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

如图所示，将质量为0.2kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的直径，环与杆之间的动摩擦因数为0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上的拉力F，使圆环以4.4m/s²的加速度沿杆加速运动，拉力与杆的夹角为 $\text{[math]}$ ，已知sin $\text{[math]}$ =0.8．cos $\text{[math]}$ =0.6，取g=10m/s² ，则F的大小为（）

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A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图所示，某货场需将质量为m=50kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=3.2m处无初速度滑下．两轨道相切于P，倾斜轨道与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ，弧形轨道半径R=2m，末端切线水平．（不考虑货物与各轨道相接处能量损失， $\text{[math]}$ ，. $\text{[math]}$ ．.取g=10m/s²）．

（1）求货物从S点到达P点所经历时间；
（2）若货物到达弧形轨道末端Q时对轨道的压力为1200V，求货物通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功；
（3）货物经过P点时重力的功率．

如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为Q_A=8q，B球带电量为Q_B=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：

（1）拉力F的大小．
（2） C球的带电量Q_C ．

如图所示是一种升降电梯的模型示意图，A为轿厢，B为平衡重物，A、B的质量分别为1Kg和0.5Kg．A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住．在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动，电动机输出功率10W保持不变，轿厢上升1m后恰好达到最大速度．不计空气阻力和摩擦阻力，g=10m/s² ．在轿厢向上运动过程中，求：

（1）轿厢的最大速度v_m：
（2）轿厢向上的加速度为a=2m／s²时，重物B下端绳的拉力大小；
（3）轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间．

如图甲是利用气垫导轨探究“在外力一定的条件下，物体加速度与质量的关系”的实验装置．实验步骤如下：

①气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平；

②用游标卡尺测出挡光条的宽度为d；

③由导轨上标尺读出两光电门中心之间的距离为s；

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动后释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为△t₁和△t₂；

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量为M

⑦改变滑块的质量重复步骤④⑤⑥进行多次实验．据上述实验完成下列问题：

（1）关于实验操作，下列说法正确的是

A . 应先接通光电门后释放滑块 B . 调节气垫导轨水平时，应挂上砝码 C . 应调节定滑轮使细线和气垫导轨平行 D . 每次都应将滑块从同一位置静止释放
（2）用测量物理量的字母表示滑块加速度a＝
（3）由图乙画出的图线（实线），可得到砝码和砝码盘的总重力G＝N
（4）在探究滑块加速度a和质量M间的关系时，根据实验数据画出如图乙所示的图线，发现图线与理论值（虚线）有一定的差距，可能原因是．

如图甲所示，一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电量为 0.01C、质量为 0.1kg 的圆环套在杆上。整个装置处在水平方向的电场中，电场强度 E 随时间变化的图像如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为 0.5。t=0 时，环由静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g 取10m/s² 。则下列说法正确的是（）

A . 环先做加速运动再做匀速运动 B . 0~2s 内环的位移大于 2.5m C . 2s 时环的加速度为5m/s² D . 环的最大动能为 20J

波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量m=6g的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。求桶壁对硬币的静摩擦力大小和弹力大小。在解答本题时可以选择表格中有用的数据。重力加速度g取10m/s²。

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在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法、建立理想模型法、微元法等等．下列物理研究方法说法中不正确的是（）

A . 根据速度定义式 $\text{[math]}$ ，当△t非常非常小时， $\text{[math]}$ 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 B . 在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法 C . 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 D . 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法．

如图所示，质量为1.0g的带电小球，用长为 $\text{[math]}$ 的绳线悬挂在平行板电容器之间，两板电压为40V，板间距10cm，小球在A点处于平衡状态悬线和竖直方向夹角为37°。问：

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（1）小球电量多少？是正电还是负电？
（2）若把小球拉到θ＝53°的点，CB保持水平时受到的拉力为多大？
（3）若把BC剪断，小球摆到最低点O时，悬线的拉力多大？

如图所示，N个电荷量均为q的粒子均匀分布在圆心为O、半径为l的水平圆环上，在O点正上方相距为l的P处，由静止释放质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的墨滴，发现墨滴会向上运动。已知静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

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A . 分布在圆环上的粒子带正电 B . 墨滴在P点受到的静电力大小为 $\text{[math]}$ C . 墨滴刚释放时的加速度大小为 $\text{[math]}$ D . 如果将P点下移，则墨滴释放后一定会向上运动

如图甲所示，可视为质点的一物块置于粗糙水平桌面上的A点，BC为斜面，A点与斜面顶端B点的距离为x。每次用水平拉力F ，将物块由A点从静止开始拉动，当物块运动到B点时撤去拉力F，可获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程s，作出如图乙所示的图像。若物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A、B间的距离为（）

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A . 0.85m B . 0.65m C . 0.45m D . 0.25m

在探究小车质量一定时加速度a与力F的关系时，某小组设计了图甲所示的实验装置。补偿摩擦力后，通过力传感器测量细线中的弹力T计算出小车受到的拉力。

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（1）关于实验的操作，下列说法中正确的一项是__________；

A . 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B . 要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C . 改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示。已知打点计时器使用交流电的频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，则打下B点时，小车的速度为m/s² ，可求得加速度的大小是m/s²；（结果保留三位有效数字）
（3）小组作出的a-T图像如图丙所示，可求得小车的质量为。（用f、h表示）

我国长征五号 $\text{[math]}$ 运载火箭近地轨道运载能力大于22吨，能一次把接近3个“天宫一号”重量的空间站舱段送入太空，能力巨大，如图所示，今年我国长征五号 $\text{[math]}$ 运载火箭首飞取得圆满成功，将试验版新一代载人飞船试验船等载荷的组合体顺利进入预定轨道。下列说法正确的是（）

A . 运载火箭发射竖直升空到最高点时不受重力作用 B . 调整飞行姿态时不能将火箭看成质点 C . 整个发射入轨过程载人飞船始终处于失重状态 D . 火箭点火加速上升时喷出气体对火箭的作用力等于火箭的重力

如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高，B为圆弧轨的最低点，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点静止开始下滑，PC间距离为R，滑块在CD上所受滑动摩擦力为重力的0.3倍。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

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（1）滑块从P点滑到B点的过程中，重力势能减少多少；
（2）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小；
（3）为保证滑块不从A处滑出，PC之间的最大距离是多少？

如图所示，一个圆盘在水平面内做匀速转动，角速度为4 rad/s。盘面上距圆盘中心0.10 m的位置有一个质量为0.10 kg的小物体与圆盘一起做匀速圆周运动。求：

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（1）请在图乙中画出小物体的受力分析图；
（2）物体所受圆盘静摩擦力的大小。

2021年6月17日，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船成功飞天，成为中国空间站天和核心舱的首批入驻人员，开启了中国载人航天工程空间站阶段的首次载人飞行任务。已知中国空间站和国际空间站都在离地高度约为 $\text{[math]}$ 的圆形轨道飞行，下列说法正确的是（）

A . 神舟十二号载人飞船在上升阶段加速度达到3g时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍 B . 国际空间站比中国空间站质量大，所以国际空间站在轨道上绕地球做匀速圆周运动的加速度更大 C . 与离地高度约为 $\text{[math]}$ 的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更大 D . 处于低轨道的神舟十二号与处于高轨道的天和核心舱交汇对接时需要适当加速

剂量当量是表示辐射效果的物理量，它的单位是Sv，1Sv 等于1kg受照射物质吸收了1J的辐射能量，即1Sv＝1 J/kg。则Sv用基本单位可表示为（）

A . N·m/kg B . N·kg/m C . s²/ m² D . m²/s²

如图a所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上，已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个 $\text{[math]}$ 的变力作用，从 $\text{[math]}$ 时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图b所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 滑块与木板间的动摩擦因数为0.2 B . 木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1 C . 图b中， $\text{[math]}$ D . 木板的最大加速度为 $\text{[math]}$

如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与x轴重合，A点的坐标为 $\text{[math]}$ ，一质子从坐标原点O运动到A点，电势能增加了 $\text{[math]}$ ， x轴上各点电势的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A . x轴上各点的电场强度都沿x轴负方向 B . 质子沿x轴从O点到A点加速度越来越大 C . A点的电场强度大小为 $\text{[math]}$ D . 质子在A点的电势能为 $\text{[math]}$

第四章 运动和力的关系 知识点题库

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