第5章牛顿运动定律知识点题库

在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图所示）：

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（1）下列说法中正确的是_______

A . 平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上 B . 连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行 C . 平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 D . 小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
（2）甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线Ⅱ。直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是_______

A . 实验前甲同学没有平衡摩擦力 B . 甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 C . 实验前乙同学没有平衡摩擦力 D . 乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
（3）在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有满足 $\text{[math]}$ （m为砂桶及砂桶中砂的质量）的条件，结果得到的图像应是下图中的________

A . B . C . D .
（4）在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，由于没有满足 $\text{[math]}$ 的关系，结果应是下图中的________

A . B . C . D .

如图所示，一竖直光滑绝缘的管内有劲度系数为 $\text{[math]}$ 的绝缘弹簧，其下端固定于水平地面，上端与一不带电的质量为 $\text{[math]}$ 的绝缘小球A相连，开始时小球A静止。整个装置处于一方向竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为 $\text{[math]}$ 。现将另一质量也为 $\text{[math]}$ 、带电荷量为 $\text{[math]}$ 的绝缘带电小球B从距A某个高度由静止开始下落，B与A发生碰撞后起向下运动、但不粘连，相对于碰撞位置B球能反弹的最大高度为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，全过程小球B的电荷量不发生变化。求：

（1）开始时弹簧的形变量为多少；
（2） AB分离时速度分别为多大；
（3） B开始下落的位置距A的高度 $\text{[math]}$ 。

如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡底部以大小为v0=10 m/s的初速度沿水平方向飞出,最终落回到倾角为θ=37°的足够长斜面雪坡上.若运动员飞出后在空中的姿势保持不变,不计空气阻力的影响,重力加速度g取10 m/s²,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

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（1）求该运动员在空中飞行的时间t;
（2）求该运动员落到斜面雪坡上的位置到斜面雪坡顶端的距离l;
（3）科学研究表明,若运动员在空中飞行时能够控制好滑雪板与水平方向之间的夹角,便可在空中飞行时获得一定的升力.若在某次滑雪中,某运动员获得了相当于其自身重力5%的升力,试求该运动员在斜面上的实际落点到斜面顶端的距离l'(保留两位小数).

甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：

（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是____。

A . 甲、丙 B . 甲、乙 C . 甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是。
（3）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A，B，C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是，，。

质量为m=2kg的小玩具汽车，在t＝0时刻速度为v₀=2m/s，随后以额定功率P=8W沿平直公路继续前进，经t=4s达到最大速度。该小汽车所受恒定阻力是其重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s²。求：

（1）小汽车的最大速度v_m；
（2）汽车在4s内运动的路程s。

如图，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能E_k－h图象，其中h＝0.18m时对应图象的最顶点，高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余为曲线，取g＝10m/s² ，由图象可知（）

A . 滑块的质量为0.18kg B . 弹簧的劲度系数为100N/m C . 滑块运动的最大加速度为50m/s² D . 弹簧的弹性势能最大值为0.5J

如图所示，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个象限的空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在原点O处有一粒子源在纸面内向第Ⅰ象限与x轴正方向成一定角度θ（θ未知）的方向以不同速率发射同种粒子A，A粒子质量为m、电荷量为+2q。在x负半轴上排列着许多质量为m、电荷量为-q的另一种静止、但被碰后可以自由运动的粒子B。设每次A粒子到达x负半轴时总能和一个B粒子发生正碰并粘在一起。在y轴上 $\text{[math]}$ 区间装有粒子收集器，到达该区域的所有粒子将被收集。现有一速度大小为 $\text{[math]}$ 的A粒子射出后经过M点后与N点的一个B粒子发生碰撞，图中坐标M（0，4L），N（-3L，0），且不计粒子间除碰撞外的其它作用力。

（1）求粒子的速度大小 $\text{[math]}$ 和夹角θ；
（2）求在N点碰撞后的粒子，最后达到y轴的位置；
（3）若从O点射出的粒子速度v限制在 $\text{[math]}$ 的范围内，且粒子数在此范围内均匀分布，求粒子的收集率。

某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装置如图所示，已知斜面倾角为 $\text{[math]}$ ，光滑小球的质量 $\text{[math]}$ ，力传感器固定在竖直挡板上，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

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（1）当整个装置静止时，力传感器的示数；
（2）当整个装置向右做匀加速直线运动时，力传感器示数为42N，此时装置的加速度大小；
（3）某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器示数恰好为0N，此时整个装置的运动方向及加速度大小.

下列说法中正确的是（）

A . 在完全失重的情况下，物体的惯性将消失 B . 牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证 C . 单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位 D . 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量

如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车右端有一不可伸长的的细线通过光滑的小滑轮与物块m相连。在小车向右运动过程中，其加速度为a₁ ，细线中的张力为T₁ ，若将m取下，换成F=mg的力竖直向下拉细线，此时小车的加速度为a₂ ，细线中的张力为T₂。下列判断正确的是（）

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A . a₁=a₂ ， T₁=T₂ B . a₁=a₂ ， T₁<T₂ C . a₁<a₂ ， T₁=T₂ D . a₁<a₂ ， T₁<T₂

如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）

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A . 粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小 B . 粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动 C . 若μ<tanθ，则粮袋从A到B一定一直是做加速运动 D . 不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且 a>gsinθ

下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（）

A . s B . m/s C . m/s² D . N

如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨静止放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一水平向右的恒定外力F，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图线中，导体棒速度v随时间t的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移x的变化描述正确的是（）

A .

B .

C .

D .

如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s²。求

（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离；
（2）小球在点C处的速度大小；
（3）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力N_B的大小和方向？

如图所示，小球A、B、C分别套在光滑“T”型杆的水平杆MN和竖直杆OP上，小球A、B由轻弹簧相连，小球C由两根不可伸长的等长细线分别与小球A、B相连，水平杆MN可以绕竖直杆OP在水平面内转动，静止时，两绳与竖直杆夹角均为θ=37°，小球A、B间的距离x₁=0.6，已知细线的长度l=0.5m，弹簧的劲度系数为8N/m，球A、B的质量m_A=m_B=0.4kg，球C的质量m_C=0.32kg，三个小球均可视为质点，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列选项中正确的是（）

A . 系统静止时，弹簧对A的弹力大小 $\text{[math]}$ N B . 弹簧原长为0.9m C . 使水平杆MN匀速转动，若稳定时细线AC与MN杆的夹角为37°，则MN杆转动的角速度为 $\text{[math]}$ D . 系统由静止开始转动至细线AC与MN杆夹角为37°，此过程中弹簧对球A、B一直做负功

某中学两同学玩拉板块的双人游戏，考验两人的默契度，如图所示，一长L=0.20m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s² ，一人用水平恒力F₁向左作用在滑块上，另一人用竖直向上的恒力F₂向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动，下列判断正确的是（）

A . 只要F₂足够大，木板一定能上升 B . 若F₂=18N，为使滑块和木板不发生相对滑动，F₁至少为20N C . 若F₁=40N，为使滑块和木板一起上升，则F₂的取值范围是12N₂≤18N D . 若F₁=30N、F₂=20N，则滑块经过0.4s从木板上方离开

小明同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及物体质量m的关系”的实验，如图所示为实验装置简图（交流电源的频率为50Hz）。

（1）小明同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条点迹清晰的纸带如图甲所示，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，其中x₁＝1.50cm，x₂＝1.90cm，x₃＝2.30cm，x₄＝2.70cm，由此可知，打D点时纸带速度大小为m/s
（2）小明同学通过上面数据得出小车的加速度为m/s²。
（3）小明同学接着保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，他根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线，如图乙所示。该图线不通过原点，其主要原因是。

蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约40m以上高度的位置，用原长为20m的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，在人的整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A . 第一次下落过程中，体验者能体验失重感的位移为20m B . 第一次下落20m后，体验者立即处于超重状态 C . 第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零 D . 当下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大

一个热气球与沙包的总质量为 $\text{[math]}$ ，在空气中以加速度 $\text{[math]}$ 下降。为了使它以同样大小的加速度上升，需抛掉沙包中的沙子，若热气球所受浮力不变，应该抛掉的沙的质量为（）

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

如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为 $\text{[math]}$ 时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时（）

A . 人拉绳行走的速度为 $\text{[math]}$ B . 人拉绳行走的速度为 $\text{[math]}$ C . 船的加速度为 $\text{[math]}$ D . 船的加速度为 $\text{[math]}$

第5章 牛顿运动定律 知识点题库

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