第5章 牛顿运动定律 知识点题库

如图所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.4,一个F=10N水平恒力作用在物体上,使物体在水平地面上运动.F作用4s后撤除.(取g=10m/s2)求:

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  1. (1) 物体运动前4s内物体发生的位移多大?
  2. (2) F的平均功率多大?
  3. (3) F撤除后,物体还能滑行多远?
如图所示,一水平的长L=2.25m的传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面,皮带以v0=4m/s匀速顺时针转动,现在传送带上左端静止放上一质量为m=1kg的煤块(视为质点),煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=0.2,经过一段时间,煤块被传送到传送带的右端,此过程在传送带上留下了一段黑色痕迹,随后煤块在平稳滑上右端平板上的同时,在平板右侧施加一个水平向右恒力F=17N,F作用了t0=1s时煤块与平板速度恰相等,此时刻撤去最终煤块没有从平板上滑下,已知平板质量M=4kg,(重力加速度为g=10m/s2),求:

  1. (1) 传送带上黑色痕迹的长度;
  2. (2) 求平板与地面间动摩擦因数的大小;
  3. (3) 平板上表面至少多长?(计算结果保留两位有效数字)。
如图所示,铁球A和铁块B之间由轻质弹簧相连,并用细线OA挂在天花板上,A、B的质量分别m和2m,弹簧的劲度系数为k,整个系统静止,下述说法中正确的是(   )

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A . 细线OA对铁球A的拉力大小为3mg B . 弹簧的长度为 C . 弹簧的弹力大小为2mg D . 某时刻烧断细绳OA,该时刻铁球A的加速度大小为3g
如图所示,光滑绝缘轨道由水平段AB和圆形轨道BCD组成,B在圆心正下方,轨道上的C、D两点与圆心等高,圆轨道半径为R。整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E= 。现将一小球从A点由静止释放。已知小球质量为m,电量为q,且带正电,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

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  1. (1) 若AB=2R,求小球运动到C点时对轨道的压力大小;
  2. (2) 若小球能沿圆轨道运动到D点,则AB间的距离至少为多大?
某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0~2 s内做匀加速直线运动,2~10 s内小车牵引力的功率保持不变,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:

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  1. (1) 小车所受的阻力Ff是多大?
  2. (2) 在2~10 s内小车牵引力的功率P是多大?
  3. (3) 小车在加速运动过程中的总位移x是多少?
如图(a),质量 的物体沿倾角 的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速 成正比,比例系数用 表示,物体加速度 与风速 的关系如图(b)所示, ,下列说法正确的是  

A . 物体沿斜面做匀变速运动 B . 当风速 时,物体沿斜面下滑的速度最大 C . 物体与斜面间的动摩擦因数为0.25 D . 比例系数
“地摊”经济为城市生活带来了方便。如图所示,某摊主的小车上面平放着物品A,右端的直杆上用轻绳悬挂着物品B,小车在与水平方向成 37°的拉力F作用下,沿水平地面做匀加速直线运动,已知小车质量为M=50kg,物品A、B的质量均为m=5kg,物品A与小车间的动摩擦因数为μ=0.8,重力加速度取g=10m/s2 , 不计其他阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

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  1. (1) 为使得物品A与小车保持相对静止,求拉力的最大值Fm
  2. (2) 若轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,求拉力F的大小。
如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则(   )

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A . 弹簧测力计的示数是26N B . 弹簧测力计的示数是50N C . 在突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的示数不变 D . 在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度不变
某篮球运动员站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练,图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心,图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图像,取 ,空气阻力不计,则根据图像分析可知(   )

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A . 时刻,运动员下蹲到最低点 B . 运动员双脚离开力传感器的速度为 C . 运动员跳起的最大高度为 D . 起跳过程中运员做的功大于
在电梯里,把一重物置于水平台秤上,台秤与力的传感器相连,电梯从静止开始一直上升,最后停止运动。传感器的屏幕上显示出其所受的压力F与时间t的关系图像,如图所示,(g=10m/s2),则(   )

A . 从图中可以求出重物的质量为5kg B . 电梯超重状态时最大加速度小于7m/s2 C . 0-18s电梯中的重物先加速运动再减速运动,然后匀速运动 D . 18-22s电梯中的重物的加速度先增大后减小
如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是 。盘面上距圆盘中心 的位置有一个质量为 的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,求:

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  1. (1) 小物体运动的线速度大小;
  2. (2) 小物体所受向心力的大小;
  3. (3) 若圆盘匀速转动的角速度增大为 ,小物体仍相对圆盘静止,则小物体所受的摩擦力增大为原来的多少倍?
周末小明帮爸爸做点力所能及的事情,他们要把一批质量均为 的箱子搬上车厢运走,爸爸在车厢与地面之间固定了一条长为 的木板,木板与地面夹角为 ,小明在车厢上通过轻绳往上拉箱子。已知箱子与木板间的动摩擦因数为 ,重力加速度 ,箱子可看做质点。

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  1. (1) 开始小明一人尝试用 的力沿着木板方向往上拉木板上的一个箱子,结果箱子没动,求此时箱子受到木板摩擦力多大。
  2. (2) 后来爸爸帮忙沿着木板方向往上施加力 ,如果小明仍用(1)中的 往上拉一个箱子,经过 时间箱子从木板下端 处拉到上端 处,求 是多大。
如图所示,不可伸长的轻质细线下方悬挂一可视为质点的小球,另一端固定在竖直光滑墙面上的O点.开始时,小球静止于A点,现给小球一水平向右的初速度,使其恰好能在竖直平面内绕O点做圆周运动.垂直于墙面的钉子N位于过O点竖直线的左侧, 的夹角为 ,且细线遇到钉子后,小球绕钉子在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到钉子正下方时,细线刚好被拉断.已知小球的质量为m,细线的长度为L,细线能够承受的最大拉力为7mg,g为重力加速度大小.

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  1. (1) 求小球初速度的大小
  2. (2) 求小球绕钉子做圆周运动的半径r与 的关系式;
  3. (3) 在细线被拉断后,小球继续向前运动,试判断它能否通过A点.若能,请求出细线被拉断时 的值;若不能,请通过计算说明理由.
如图所示,机场地勤人员利用传送带往飞机上运送行李,传送带与水平面间的夹角 ,转轴间距L=4.05m。地勒人品将小包裹(可视为质点)轻轻放在传送带底端。已知传送带运行速率恒为 ,小包裹与传送带间的动摩擦因数 。取重力加速度 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

  1. (1) 小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
  2. (2) 小包裹通过传送带所需的时间t。
2021年7月12日,欧洲杯决赛点球大战意大利以3∶2战胜英格兰,时隔53年再夺欧洲杯冠军。下列四种与足球有关的情景,说法正确的是(   )

A . 被踢起的足球在飞行过程中受一个向前的作用力 B . 足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力 C . 足球落入球网中,球网发生了弹性形变,足球没有发生弹性形变 D . 静止在草地上的足球受到弹力是因为草地发生了形变
将一个小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒为重力的k倍,方向与运动方向相反。该过程的v-t图像如图所示,下列说法正确的是(  )

A . B . C . D .
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验,平衡摩擦力后,在保持沙和桶总质量不变的情况下,增加小车质量M,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为a;重做实验多次,得到多组数据。

  1. (1) 除了电火花计时器、小车、沙子和砂桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有____(选填选项前的字母)。
    A . 220V、50Hz的交流电源 B . 刻度尺 C . 电压可调的直流电源 D . 天平(附砝码) E . 秒表
  2. (2) 以下实验操作正确的是(选填选项前的字母)。

    A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

    B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

    C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将沙子和砂桶通过细线挂在小车上

    D.若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力

  3. (3) 在满足小车质量远大于沙子和砂桶质量后,某组同学实验得出数据,画出的a-的关系图线如图乙所示。从图像中可以推算出,作用在小车上的恒力F=N。当小车的质量为4kg时,它的加速度为m/s2
中国工程院院士、海军工程大学教授——马伟明是我国“国宝级”专家,他带领的科研团队仅用几年时间,在电磁发射技术上取得集群式突破,全面推动了我国武器发展从化学能到电磁能的发射革命。电磁炮的基本原理如图所示,把待发射的炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两条平行导轨(导轨与水平方向成α角)上,若给导轨通以很大的恒定电流I,使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下,由静止沿导轨做加速运动,以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为L,磁场中导轨的长度为S,炮弹的质量为m,炮弹和导轨间摩擦力恒为f,当地重力加速度为g。求:

  1. (1) 炮弹在导轨上运动时加速度大小;
  2. (2) 炮弹在导轨末端发射出去时速度大小。
如图所示是卫星绕不同行星在不同轨道上运动的图像,其中T为卫星的周期,r为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a,卫星N绕行星Q运动的图线是b,若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动,则(   )

A . 直线a的斜率与行星P质量无关 B . 行星P的质量大于行星Q的质量 C . 卫星M在1处的向心加速度小于在2处的向心加速度 D . 卫星M在2处的向心加速度小于卫星N在3处的向心加速度
如图所示的圆锥摆中,摆球A、B在同一水平面上做速圆周运动,两线与竖直方向的夹角分别为60°、 ,关于两球的运动情况和受力情况,下列说法中正确的是(   )

A . 摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B . 摆球A所受的拉力小于摆球B所受的拉力 C . 摆球A与摆球B的速率之比为3:1 D . 摆球A与摆球B的周期之比为3:1
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