5 牛顿运动定律的应用知识点题库

如图所示，水平地面上质量为m的木块，受到大小为F、方向与水平方向成θ角的拉力作用，沿地面作匀加速直线运动.已知木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度大小为( )

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

两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则（）

A . 甲球受到的阻力大于乙球受到的阻力 B . 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 C . 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 D . 甲球用的时间比乙球长

如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）水平向右电场的电场强度；
（2）若将电场强度减小为原来的 $\text{[math]}$ ，小物块的加速度是多大；
（3）电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能．

中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展．一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的v﹣t图像如图所示．已知列车的质量为4.0×10⁵kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的0.02倍，求：

（1）甲、乙两站间的距离L：
（2）列车出站时的加速度大小：
（3）列车出站时的牵引力大小．

2012年11月25日，歼﹣15舰载机成功着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道起飞，实现了阻拦着舰、滑跃起飞的关键技术突破．设歼﹣15飞机总质量m=2.0×10⁴kg，g取10m/s² ．

（1）若歼﹣15飞机以v₀=50m/s的水平速度着陆甲板的水平部分后，在阻拦索的作用下，减速滑行50m停下，不计其他水平作用力，并将此过程视为匀减速运动，试求阻拦索对飞机水平方向的作用力大小？飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？
（2） “辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？

如图所示，质量为m₁的足够长木板静止在水平面上，其上放一质量为m₂的物块．物块与木板的接触面是光滑的．t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F．分别用a₁、a₂和v₁、v₂表示木板、物块的加速度和速度大小，图中符合运动情况的是（）

A .

B .

C .

D .

如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑．当小球p开始下滑的同时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处．已知斜面AB光滑，长度l=0.75m，斜面倾角θ=37°，不计空气阻力．求：

（g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小球p从A点滑到B点所需要的时间；
（2）小球q抛出时初速度的大小．

利用图1所示装置可以做力学中的许多实验

（1）以下说法正确的是

A . 利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦力的影响 B . 利用此装置探究“小车的加速度与合外力的关系”：当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力 C . 利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a﹣M关系图象不是直线，就可以确定加速度和质量成反比
（2）如图所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F．
Ⅰ．某次实验得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标为0、1、2、3、4．测得0、1两计数点间距离s₁=30.0mm，3、4两计数点间距离s₄=48.0mm，则小车的加速度为m/s² ．（结果取两位有效数字）
Ⅱ．在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/（ms^﹣²）
0.10
0.21
0.29
0.41
0.50
①根据测得的数据，在图3中作出a﹣F图象．
②由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为N．（结果取两位有效数字）
③若要使作出的a﹣F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的
A．增加小车的质量 B．减小小车的质量
C．适当垫高长木板的右端 D．适当增加小桶内砝码质量．

乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择.若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行，重力加速度为g)，则 (　　)

A . 小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向上 B . 小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下 C . 小物块受到的滑动摩擦力为mg+ma D . 小物块受到的静摩擦力为ma

将两质量不同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图甲所示，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；图乙为仅将图甲中的斜面体调整为水平，同样在P上加水平恒力F；图丙为两物体叠放在在一起，在物体P上施加一竖直向上的相同恒力F使二者向上加速运动。三种情况下两物体的加速度大小分别为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（）

A . a_乙最大，F_乙最大 B . a_丙最大，F_丙最大 C . a_甲=a_乙=a_丙， F_甲=F_乙=F_丙 D . a_乙＞a_甲＞a_丙， F_甲=F_乙=F_丙

地铁站安装了智能化的阶梯式电动扶梯，为了节省能量，无人搭乘时，扶梯运动慢；有人搭乘，它会先加速，再匀速运动一顾客乘扶梯上楼，经历了这两个过程，如图所示，下列说法确的是（）

A . 加速时顾客受到的合外力不为零 B . 加速时顾客受到的摩擦力方向与速度方向相同 C . 顾客始终受到重力、支持力和摩趣力三个力的作用 D . 扶梯对顾客作用力的方向先向右上方，再竖直向上

如图示，两个质量为m₁=2kg和m₂=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F₁=30N，F₂=20N的水平拉力分别作用于m₁和m₂上。则（）

A . 弹簧秤示数是24N B . m₁和m₂共同运动加速度大小为a=4m/s² C . 突然撤去F₂的瞬间，m₁的加速度大小为a=3m/s² D . 突然撤去F₁的瞬间，m₂的加速度大小为a=2m/s²

宇航员在某星球表面上固定了一个倾角为 $\text{[math]}$ 的足够长的斜面，他将一个质量为 $\text{[math]}$ 的小物块弹射出去，使它从斜面底端以初速度 $\text{[math]}$ 沿斜面向上运动，并测量到当它运动了 $\text{[math]}$ 时速度恰好变为零 $\text{[math]}$ 已知小物块和斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，该星球半径为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，试求：

（1）该星球表面的重力加速度？
（2）该星球的第一宇宙速度．

雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间t₁ ，速度达到v_m ，此后雨滴以速度v_m做匀速直线运动。雨滴的质量为m（保持不变），重力加速度为g。在0～t₁时间内，雨滴受到的空气阻力（）

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A . 不变 B . 减小 C . 增大 D . 先增大后减小

如图所示，A、B两物体质量分别为m₁和m₂ ，且 $\text{[math]}$ ，用细线连接置于光滑水平面上，水平作用力F作用在A上，两物体一起向右作匀加速运动，则下列说法正确的是（）

A . A的加速度为 $\text{[math]}$ ，且A的加速度大于B的加速度 B . A对B的作用力大于B对A的作用力 C . 细绳的张力大小为 $\text{[math]}$ D . 撤去外力F，A，B都将作减速运动，直至停止

如图所示，现有一倾角θ=37⁰的光滑斜面OA，质量m=2kg小物块在其顶端O点由静止释放，小物块加速下滑到斜面底端A点时速度v=6m/s，随后以该速度滑上一段长度L=1.2m粗糙水平面AB．在小物块沿水平面运动的整个过程中，对其施加一个大小F=20N，方向与水平成a=37⁰角斜向左下方的拉力．已知小物块与水平面AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s² ， sin37⁰=0.6．则：

（1）求小物块在斜面上运动的时间t；
（2）求小物块在水平面上向右减速的加速度大小a：；
（3）请通过计算判断，小物块是否会冲过B点?

如图所示，竖直平面内的 $\text{[math]}$ 圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处 $\text{[math]}$ 求：

（1）小球通过轨道B点的速度大小；
（2）释放点距A点的竖直高度；
（3）落点C与A点的水平距离．

如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成α角并与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根轻质细线吊一小铁球，当小车向右运动时，细线保持与竖直方向成θ角， θ>α则下列说法正确的是（）

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A . 轻杆对小球的弹力方向一定不与细线平行 B . 轻杆对小球的弹力方向可能沿着轻杆方向向上 C . 此时小车一定是做加速运动 D . 此时小车的加速度大小为gtanθ

如图所示，质量分别为m_A=2 kg和m_B=1 kg的滑块A和滑块B，叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10 m/s² ，拉力F作用在滑块B上，且拉力F从0开始逐渐增大到14 N的过程中，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

A . A和B始终保持相对静止 B . A和B从一开始就发生了相对滑动 C . 当F>8 N时，A，B发生了相对滑动 D . 当F>12 N时，A，B发生了相对滑动

如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示。已知重力加速度g = 10 m/s² ，由下列说法正确的是（）

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A . A的质量m_A=2kg B . A的质量m_A=6kg C . A，B间的动摩擦因数μ=0.6 D . A，B间的动摩擦因数μ=0.2

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（ms^﹣²）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.50

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