第5章牛顿运动定律知识点题库

在绕地球做圆周运动的太空实验舱内，下列可正常使用的仪器有

A ．温度计 B ．天平 C ．水银气压计 D ．摆钟 E ．秒表

某同学用如图所示的装置探究质量一定时物体的加速度a与所受合力F的关系。

（1）该同学用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法带来的实验误差，采取下列两项措施：
①用木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。不悬挂砂桶，给小车一初速度，若发现小车通过光电门1的遮光时间小于通过光电门2的时间，则应将木块向(“左”或“右”)移动；

②在改变砂子质量时需确保砂和砂桶的质量小车的质量。

A．略小于 B．远小于 C．略大于 D．远大于
（2）某次实验中，该同学在砂和砂桶的质量不变的情况下，多次改变小车静止释放点到光电门2的距离x，记录小车通过光电门2的时间t，利用所测数据做出 $\text{[math]}$ -x图象，求得其斜率为k，已知遮光片宽度为d，则小车的加速度为。

近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就。我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射。我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空。若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆。已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB 上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：

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（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的第一宇宙速度大小。

如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨所在平面倾角θ=37^o, 导轨间距L=1m，在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场B₁ ，水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场B₂ ，两磁场的磁感应强度大小均为B=1T. 导体棒ab、cd垂直放置在导轨上，开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上，现给ab棒施加沿斜面向上的拉力F，同时撤去对两导体棒的约束力，使ab沿斜面向上以a=1m/s²的加速度做匀加速直线运动，cd棒沿斜面向下运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，导体棒的质量均为m=0.1kg，两导体棒组成的回路总电阻为R=2Ω，导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求:

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（1）当cd棒运动的速度达到最大时，ab捧受到的拉力大小；
（2）当回路中的瞬时电功率为2W时，在此过程中，通过ab棒横截面的电量；
（3）当cd棒速度减为零时，在此过程中，拉力F对ab棒的冲量大小.

如图所示，小车沿倾角θ＝30 $\text{[math]}$ 的固定斜面向上运动，小车内悬挂小球的轻绳与垂直于斜面方向的夹角也是30 $\text{[math]}$ ，则车与斜面间的动摩擦因数为 ( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 1

太阳与行星间的引力大小为F=G $\text{[math]}$ ，其中G为比例系数，由此关系式可知G的单位是（）

A . N·m²/kg² B . N·kg²/m² C . m²/（kg²·N） D . kg·m/s²

如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面AB和AB'（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从A点由静止开始分别沿AB和AB'滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（）

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A . 甲沿斜面下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长 B . 甲、乙经过斜面底端时的速率相等 C . 甲、乙最终停在水平草面上的同一位置 D . 甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大

如图所示为常见的高速公路出口匝道，某汽车在AB段做匀减速直线运动，在BC段做水平面内的匀速圆周运动，圆弧段最高限速 $\text{[math]}$ ，已知汽车与匝道间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB段长度 $\text{[math]}$ ，汽车在出口A的速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ：

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（1）若汽车到达B点速度恰好为36km/h，求汽车在AB段运动时加速度的大小;
（2）为保证行车安全(车轮不打滑)，求水平圆弧段BC半径R的最小值。

用苔藓球养出来的绿植，吊在空中也能养，养成别致的景观。如图用麻绳将苔藓球盆栽悬挂起来，下列说法正确的是（）

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A . 盆栽本身就有重力，其重力没有施力物体 B . 麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是一对相互平衡的力 C . 盆栽所受的重力与麻绳对盆栽的拉力是一对作用力和反作用力 D . 麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是同一种类的力，都是弹力

机动车礼让行人已经成为种普遍的自觉行为．某汽车正以10m/s的速度在公路上匀速直线行驶，驾驶员突然发现正前方15m处斑马线上有行人，于是刹车礼让，设汽车与驾驶员的总质量为2t，驾驶员的反应时间为0.5s，且汽车做匀减速运动恰好停止在斑马线前。下列说法不正确的是（）

A . 汽车在驾驶员反应时间内位移大小为5m B . 汽车在减速过程中第2s内位移大小为10m C . 从驾驶员发现斑马线上有行人到停下来共需2.5s D . 汽车在减速过程中受到的阻力大小为1.0×10⁴N

如图所示，在竖直平面内有半径为R和2R的两个圆，两圆的最高点相切，切点为A，B和C分别是小圆和大圆上的两个点，其中AB长为R，AC长为 $\text{[math]}$ ，现沿AB和AC建立两条光滑轨道，自A处由静止释放小球，已知小球沿AB轨道运动到B点所用时间为t₁ ，沿AC轨道运动到C点所用时间为t₂ ，则t₁与t₂之比为（）

A . 1：2 B . $\text{[math]}$ C . 1：1 D . $\text{[math]}$

如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面的底端固定一轻弹簧，弹簧的另一端放置物体P，物体P与弹簧接触但不拴接，物体处于静止状态，现给物体P施加一沿斜面向上的外力F，使得物体做匀加速直线运动，则从施加力F开始到物体P与弹簧分离这一过程中，外力F随物体P运动时间的二次方t²之间的关系图象可能正确的是（）

A .

B .

C .

D .

某同学准备做“探究加速度与力的关系”和"探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。

（1）在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图（填“甲“或“乙“）；
（2）已知打点计时器所用交变电源的頻率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是（填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为m/s²（保留两位有效数字）；

计数点

A

B

C

D

E

位置坐标（cm）

4.50

5.50

7.30

9.90

13.3
（3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是______；

A . 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B . 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C . 图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量来满足远小于小车质量的条件
（4）另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、PN。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m。他猜想： $\text{[math]}$ 。请你分析论证该同学的想是否正确。

如图所示，质量为m=1kg的小物块放在足够长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R=0.25m的薄壁圆筒上。t=0时，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足ω=16t（rad/s）。物块和地面之间动摩擦因数为μ=0.2，取g=10m/s²。

（1）请说明物块做何种运动并求出物块运动中受到的拉力的大小。
（2）当圆筒角速度达到ω₀=64rad/s时，使其匀速转动，再经过4s，停上转动，求小物块从开始到停止通过的总路程。

如图所示，质量均为 $\text{[math]}$ 的物块 $\text{[math]}$ 放在倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板， $\text{[math]}$ 与挡板接触， $\text{[math]}$ 间用劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧连接， $\text{[math]}$ 均处于静止状态。现对物块 $\text{[math]}$ 施加沿斜面向上、大小恒定的拉力 $\text{[math]}$ ，使物块 $\text{[math]}$ 沿斜面向上运动，当 $\text{[math]}$ 向上运动到速度最大时， $\text{[math]}$ 对挡板的压力恰好为零，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则在此过程中，下列说法正确的是（）

A . 拉力F等于mg B . 物块A的加速度一直减小 C . 物块A向上移动的距离为 $\text{[math]}$ D . 物块A的加速度大小为 $\text{[math]}$ 时，物块 $\text{[math]}$ 对挡板的压力为 $\text{[math]}$

图所示为某同学时究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实践装置示意图。

（1）下面列出了一些实验器材：电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、天平（附砝码）。除以上器材外，还需要的有____；

A . 秒表 B . 刻度尺 C . 交流电源 D . 直流电源
（2）本实验采用的科学方法是____；

A . 理想实验法 B . 控制变量法 C . 建立物理模型法
（3）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做运动；
（4）某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂砂桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据，在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实践数据可以作出小车加速度a与其质量m的图像，如图（甲），然后由图像直接得出a与m成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数 $\text{[math]}$ 是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数 $\text{[math]}$ 的图像，如图（乙）所示。你认为同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理；
（5）某同学用不同质量的两个小车分别做实验，验证小车的加速度与其外加成正比的实验时，报据测得的数据作出如上图所示的a-F图线，图线与纵轴有交点的原图可能是；图线与横轴有交点的原因可能是。

如图所示，已知秋千的两根绳长均为10m，女孩和秋千踏杆的总质量约为40kg，绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点时速度大小为 $\text{[math]}$ ，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（）

A . 50N B . 100N C . 250N D . 500N

如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径 $\text{[math]}$ ，细线始终保持水平；被拖动物块质量 $\text{[math]}$ ，与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；轮轴的角速度随时间变化的关系是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，以下判断正确的是（）

A . 物块做变加速直线运动 B . 细线对物块的拉力越来越大 C . 细线对物块的拉力是6.0N D . 轮轴做匀速圆周运动

弹射＋滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机在弹射装置作用下使飞机具有一定的初速度，跑道的前一部分是水平的，跑道后一段略微向上翘起。飞机在尾段翘起跑道上的运动虽然会使加速度略有减小，但能使飞机具有斜向上的速度，有利于飞机的起飞，起飞升力与速度的关系我们可以简化为（升力）L＝kv（ $\text{[math]}$ ），假设某飞机质量为 $\text{[math]}$ ，从静止的航母上滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动，前一段在水平跑道上受到的平均阻力恒为 $\text{[math]}$ ，加速度为 $\text{[math]}$ ，位移为80m，后一段倾斜跑道上的加速度为 $\text{[math]}$ ，路程为100m，飞机恰好能正常起飞，求

（1）求水平加速时的牵引力；
（2）水平跑道到倾斜跑道转折点时的速度；
（3）在跑道上加速的总时间。

如图所示，一长L=1m的水平传送带以v₀=1m/s的速度逆时针匀速转动，其右端B处平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径R=0.5m的光滑四分之一圆轨道。传送带左端A与光滑水平面平滑连接。一轻质弹簧的左端固定在水平面某处。质量m=1kg的小物块P在外力作用下初次压缩弹簧并处于静止状态，弹簧与小物块不拴接，此时弹簧的弹性势能EP=19J。现撤去外力，弹簧伸长，小物块脱离弹簧后滑上传送带。小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。（g=10m/s²）试求：

（1）小物块第一次经过B点后能够上升的最大高度；
（2）小物块第6次经过圆轨道最低点时对轨道的压力大小；
（3）小物块第20次压缩弹簧的过程中，弹簧弹性势能的最大值。

计数点	A	B	C	D	E
位置坐标（cm）	4.50	5.50	7.30	9.90	13.3

第5章 牛顿运动定律 知识点题库

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