第四章运动和力的关系知识点题库

质量为50kg的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴从如图所示位置由静止向下做圆周运动。运动员运动到最低点时，估算她手臂受到的拉力最接近（）

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A . 500N B . 1000N C . 2300N D . 5000N

理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子，所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法。下图为我国某研究小组设计的探测器截面图：开口宽为 $\text{[math]}$ 的正方形铝筒，下方区域Ⅰ、Ⅱ为方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B，区域Ⅲ为匀强电场，电场强度 $\text{[math]}$ ，三个区域的宽度均为d。经过较长时间，仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子，其中部分正电子将打在介质MN上。已知正电子的质量为m，电量为e，不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。

（1）求能到达电场区域的正电子的最小速率；
（2）在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为 $\text{[math]}$ 的区域有正电子射入电场，求正电子的最大速率；
（3）若L=2d，试求第（2）问中最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离。

下列说法中正确的是（）

A . 原子的特征光谱是由原子核内部的变化引起的 B . 物理学中，合力、交变电流有效值所共同体现的物理思维方法是等效替代法 C . 光电效应现象中逸出的电子是原子核内中子转变成质子时产生的 D . 牛顿在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得出位移与时间的平方是成正比的

小明同学利用电磁打点计时器与带滑轮的长木板依次完成：实验a：“探究小车速度随时间变化的规律”，实验b：“探究加速度与力、质量的关系”，实验c：“探究恒定拉力做功与物体速度变化的关系”。

（1）上述3个实验共同需要的器材是。
（2）上述3个实验共同必要的操作是。

A . 木板都要倾斜放置以平衡小车摩擦力 B . 小车初始位置都需要靠近打点计时器 C . 牵引小车的细线都需要平行长木板 D . 牵引细线的重物质量都要远小于小车质量
（3）实验b中得到一条纸带如图甲所示，计数点1、2、3、4、5之间距离已标注在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50Hz．则打计数点4时小车的速度大小v＝m/s。小车运动的加速度大小a＝m/s²（结果均保留两位有效数字）。
（4）实验c中小车得到的速度平方与运动位移的关系图象如图乙所示，若图线斜率为k，小车质量为M，重力加速度为g，则牵引细线的重物质量m＝。

一辆机动车在平直的公路上由静止启动，如图所示，图线A表示该车运动的速度与时间的关系，图线B表示该车的功率与时间的关系。设机车在运动过程中阻力不变，则以下说法正确的是（）

A . 机动车的质量为562.5kg B . 0～16s内机动车发生的位移为129m C . 机动车速度为5m/s时牵引力大小为2250N D . 运动过程中机动车所受阻力为1200N

如图所示，物体以14.4m/s的初速度从斜面底端冲上倾斜角θ= $\text{[math]}$ 的斜坡，到最高点后再滑下，已知物体与斜面之间的动摩擦因数为0.15，g取10m/s²,sin $\text{[math]}$ =0.6,cos $\text{[math]}$ =0.8，求：

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（1）物体沿斜面上滑的最大位移
（2）物体沿斜面下滑的时间
（3）物体下滑到斜面底端时的速度

如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车，小车和车上木块一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数μ．则木块受到的摩擦力大小的表达式一定正确的是（）

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

静止在水平地面的物块，受到水平方向的拉力F作用，此拉力方向不变，其大小F与时间t的关系如图所示。设物块与地面间的静摩擦力最大值 $\text{[math]}$ 与滑动摩擦力大小相等，则（）

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A . 0~t₁时间内F的功率逐渐增大 B . $\text{[math]}$ 时刻物块的加速度最大 C . $\text{[math]}$ 时刻后物块做反向运动 D . $\text{[math]}$ 时刻物块的动能最大

如图所示，一个质量为m的小球从轻质弹簧正上方O点处自由下落，A点为弹簧的原长处，B点为弹簧弹力和小球重力大小相等处，C点为小球能到达的最低处，整个过程中弹簧始终未超过弹性限度，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

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A . 小球运动到A点速度最大 B . 小球运动到B点后加速度方向发生改变 C . 从A点到C点的过程中，小球一直在做减速运动 D . 从B点到C点的过程中，小球加速度不断减小

质量为m的汽车在拱形桥上最高点通过时，对桥面的压力大小为重力的一半。设桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则此时汽车的速度为（）

A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

位于杭州市风情大道与江南大道交叉口附近的智慧之门建成之后会成为杭州智慧建筑的典范，两栋高达272米的双子塔将组成“门的形象（如图甲所示）；图乙是智慧之门现场施工的实拍图片，图丙是重物正在被竖直向上匀速吊起的放大图。先将该情景简化为如图丁所示的示意图，绳子CD和CE共同挂着质量为m₁的重物A，绳子FG和FH共同挂着质量为m₂的重物B，F点拴在重物A的下方。不计绳子质量和空气阻力，下列说法一定正确的是（）

A . 绳子CD和CE对重物A的作用力的合力大于（m₁+m₂）g B . 绳子FG和FH对重物A的作用力的合力大小为m₂g C . 若绳子FG和FH的夹角为锐角，则绳子FG上的力小于 $\text{[math]}$ D . 若拴接点F与重物A脱离，则该瞬间重物A的加速度大小为 $\text{[math]}$

在水平地面上放置一块海绵垫，手持手机上端使其处于竖直状态，现将手机从海绵垫正上方某处自由释放，手机传感器自动记录了竖直方向加速度随时间变化的情况（如图所示），若加速度方向向下为正、向上为负，下列说法正确的是（）

A . t=0.55s时手机对海绵垫有力的作用 B . t=0.3s时手机受到重力和空气阻力的作用 C . 手机开始释放位置距海绵垫的高度为1.8m D . 手机在t=0.7s时竖直方向的合力大于t=1.0s时竖直方向的合力

如图，升降机里的一轻质弹簧悬挂着小球，初始时升降机停在某一中间楼层，小球相对升降机静止，当升降机启动时发现弹簧的长度变长，则该时刻升降机（）

A . 匀速上升 B . 加速上升 C . 匀速下降 D . 减速下降

某同学想研究地铁的运动情况，他用细线将一支质量为m的笔悬挂在地铁的扶手上，图中显示某段时间内，细线相对竖直扶手偏东保持倾角为θ。已知此过程中地铁在东西方向水平直轨道上运动。下列说法正确的是（）

A . 地铁一定向西加速运动 B . 地铁可能向东加速运动 C . 地铁的加速度大小为gsinθ D . 这支笔受到的合力大小为mgtanθ

—个质量为0.6kg的物体，在两个力作用下产生了15m/s²的加速度，下列各组值不可能是这两个力的是（）

A . 3N和4N B . 10N和15N C . 1000 N 和1000N D . 1000N和1500N

如图所示，竖直光滑半圆轨道MPN与水平光滑轨道AM切于M点，轨道的A端装有一压缩的轻弹簧，质量为 $\text{[math]}$ 的滑块置于M点，质量为 $\text{[math]}$ 的滑块置于压缩弹簧的末端，释放弹簧 $\text{[math]}$ 向右滑出与 $\text{[math]}$ 相碰，碰后二者粘在一起恰能通过最高点N点。已知圆轨道半径为R，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）压缩的轻弹簧储存的弹性势能；
（2） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两个滑块互换，重复上述过程，相碰后粘在一起，能否通过最高N点。

根据你所掌握的物理知识，判断下列正确的是（）

A . 无论是体温计、弹簧秤，还是测温枪、电子拉力计，这些测量工具都用到了转换 B . 小明在计算中解得位移 $\text{[math]}$ ，用单位制的方法检查，这个结果可能是正确的 C . 物理中所有公式都是用比值定义法定义的 D . 库仑通过扭秤实验发现了点电荷之间的作用规律，并测得静电力常量的数值

如图所示，光滑斜轨道 $\text{[math]}$ 和一条足够长的粗糙水平轨道 $\text{[math]}$ 平滑连接，质量为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 静置在水平轨道的最左端，质量为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 从斜道上距离 $\text{[math]}$ 竖直高度为 $\text{[math]}$ 处由静止下滑，滑下后与物块 $\text{[math]}$ 碰撞。已知两物块与水平轨道 $\text{[math]}$ 之间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，物块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均可视为质点，它们之间的每次碰撞均为弹性碰撞，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）物块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 第一次碰撞前瞬间，物块 $\text{[math]}$ 的速度大小；
（2）第一次碰撞后，物块 $\text{[math]}$ 滑上斜轨道的最大高度；
（3）物块 $\text{[math]}$ 运动的总路程。

如图所示，甲为履带式电梯，乙为台阶式电梯，它们倾角相同，没有顾客乘坐时电梯不转动，有顾客乘坐时会匀加速启动，启动时两个电梯的加速度大小相同。质量相同的小红和小明两个乘客分别乘坐甲、乙电梯上楼，在电梯启动阶段两位乘客受到的摩擦力大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 小明和小红受到电梯的作用力大小相同 D . 小明受到电梯的作用力方向竖直向上

雨滴大约由3000米的高空生成并静止下落，落地速度约为 $\text{[math]}$ ；橡皮擦大约由 $\text{[math]}$ 高的桌子边缘静止掉落，落地速度约为 $\text{[math]}$ 。重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。

（1）分析是否能将雨滴的运动模型视为自由落体运动；若不能，请描述雨滴下落的运动情况；
（2）通过计算说明雨滴和橡皮擦的下落过程，哪个更接近机械能守恒的情况。

第四章 运动和力的关系 知识点题库

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