第四章 运动和力的关系 知识点题库

一倾角为θ=30°的斜面固定在地面上，斜面底端固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，自由状态时另一端在C点。C点上方斜面粗糙、下方斜面光滑。如图(a)所示用质量为m=1kg的物体A(可视为质点)将弹簧压缩至O点并锁定。以O点为坐标原点沿斜面方向建立坐标轴。沿斜面向上的拉力F作用于物体A的同时解除弹簧锁定，使物体A做匀加速直线运动，拉力F随位移x变化的曲线如图(b)所示。求：

某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”，如图甲、乙所示。

我国南方多雨地区在建造房屋屋顶时，需要考虑将屋顶设置成一定的角度，以便雨水可以快速地流下．若忽略雨水从屋顶流下时受到的阻力，为使雨水在屋顶停留时间最少，则屋顶应设计成下图中的   

在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中

如图(1)，光滑平行金属导轨（电阻不计）间距为L，长度足够长，水平部分处在磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒a、b与导轨垂直且接触良好，金属棒a从高h处自静止沿导轨下滑、金属棒b开始静止。已知a棒质量为3m，b棒质量为2m，电阻均为R试求：

如图，一个质量为50kg的高中生站在台秤上从静止开始下蹲，下列图像能够正确反映秤上的读数变化的是（  ）

如图所示，倾角为30°的光滑斜面与内壁光滑的细圆管对接，细圆管一端弯成半圆形APB，另一端BC伸直，整个装置水平放置在桌面上并固定。APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌面离地高度h=0.8m。质量m=1.0kg的小球从斜面上离桌面高为H的O点处静止释放，到达A点沿过A点的切线射入管内，从A点至C点做匀速率运动，离开管道后水平抛出，落地点D离开C点的水平距离x=2m。细圆管截面半径远小于APB半径，小球半径略小于细圆管截面半径，空气阻力不计，g取10m/s²（可能用到 =5.39）。求：

擦窗机器人帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示，擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线A向B运动，速度逐渐减小。已知F为机器人除重力外的其他力的合力，则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析可能正确的是（ ）

如图所示，A、B、C三个可视为质点的小物块质量分别为m₁、m₂、m₃ ， 且m₁＞m₂。A、B通过不可伸长的轻质细线绕过光滑的轻质滑轮相连，B、C通过轻质弹簧相连。用手拖住A物体，使B、C间的竖直弹簧恰好处于原长状态。松手释放A后，A下降距离d时，C恰好脱离地面且不能再上升。已知重力加速度为g。现把A换成质量为2m₁的D物块，再次由弹簧处于原长状态时释放D，求：

高铁已成为重要的“中国名片”。一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢质量均为m，所受阻力均为f，则（   ）

如图所示，在一端带有滑轮的长木板上固定两个光电门1、2，两光电门中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的上端加速滑下，遮光条通过光电门时，光电门1、2记录的遮光时间分别为△t₁和△t₂。

如图所示，一个内壁光滑绝缘的 环形细圆筒轨道竖直放置，环的半径为R，圆心O与A端在同一竖直线上，在OA连线的右侧有一竖直向上的场强 的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。现有一个质量为m、电荷量为＋q的小球（可视为质点）从圆筒的C端由静止释放，进入OA连线右边的区域后从该区域的边界水平射出，然后，刚好从C端射入圆筒，圆筒的内径很小，可以忽略不计。

中国空间站核心舱已经在2021年4月29日由长征五号B遥二运载火箭成功发射到地球轨道。若该次长征五号B运载火箭起飞重量为850吨，火箭发动机向后喷射气体的速度大小约为3km/s，刚起飞时火箭产生的推力大小约为 N，火箭带动核心舱竖直向上起飞，空气阻力忽略不计。g取10 ，下列说法正确的是（ ）

某铁路转弯处的圆弧半径是R，一质量为m的机车（俗称火车头）通过该弯道，机车转弯时可以简化为质点做圆周运动。若弯道处的铁轨铺设在倾斜路基上，路基的倾角θ，如图所示，为了使铁轨对车轮没有侧向弹力（g为已知，忽略车轮与轨道间的摩擦）。

在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学的思想方法，其中等效思想是一种很重要的思想．下列有关等效思想的说法中正确的是（    ）

某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I₀。下列说法正确的是（   ）

某学习小组用如图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量均为50g的砝码，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为50Hz。

如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量的木块，木块上静止放置一质量的物体，物体与木块之间的动摩擦因数 ， 重力加速度取。现用水平恒力拉物体 ， 下列关于物体加速度和木块加速度的值不可能的是（   ）

质量为M的木块穿在光滑水平细杆上，木块下方用轻质细线悬挂一质量为m的小球。用水平向右的恒力拉小球，小球和木块一起向右匀加速运动，加速大小为 ， 此时细线与竖直方向成角，如图甲所示。若保持该恒力大小不变，方向改为向左拉木块，小球和木块一起向左匀加速运动，加速度大小为 ， 此时细线与竖直方向成角，如图乙所示。若 ， 则下列关系式正确的是（   ）

某同学用如图所示的实验装置验证物体的加速度与合外力间的关系，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

⑴开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平；

⑵用天平测砝码与砝码盘的总质量m₁、滑块（含遮光片）的质量m₂；

⑶用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

⑷让滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间、及遮光片从A运动到B所用的时间t₁₂ ， 则滑块加速度的大小为a=。（用题中给出的物理量表示）

⑸在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，系统所受合外力的大小F=。（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）

⑹若实验数据满足=，则表明系统质量一定时，加速度与合外力成正比。（用题中给出的物理量表示）