第5章 牛顿运动定律 知识点题库

关于物体的运动和力的关系,下列说法正确的是(    )
A . 物体做曲线运动时,其加速度的方向一定改变 B . 物体做圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心 C . 物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 D . 物体做速率逐渐减小的直线运动时,其所受合外力一定为定值
如图所示,空间充满了磁感应强度为B的匀强磁场其方向垂直纸面向里.在平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形框架△DEF,DE边中点S处有一带正电的粒子,电量为q,质量为m,现给粒子一个垂直于DE边向下的速度,若粒子每一次与三角形框架的碰撞时速度方向垂直于被碰的边,且碰撞均为弹性碰撞,当速度的大小取某些特殊数值时可使由S点发出的粒子最终又回到S点.求:

  1. (1) 若粒子只与三角形框架碰撞两次就回到S点,粒子的速度大小.
  2. (2) 若S点不在DE边的中点,而是距D点的距离DS=L/4,仍然使粒子能回到S点,求满足条件的粒子的速度大小.
如图所示,位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.Q点有一粒子源,可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子,其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场.不计重力及粒子之间的相互作用.

 

  1. (1) 求带电粒子的比荷
  2. (2) 若AQ弧长等于六分之一圆弧,求从磁场边界上A点射出的粒子,由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间.
如图所示,木块 的质量为M,叠放于 上的木块 的质量为m,劲度系数为 的水平弹簧质量不计,其左端固定在墙上,右端与 连接。若 在光滑的水平桌面上做振幅为 的简谐运动过程中, 始终保持相对静止。则 两木块间的静摩擦力的最大值为

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过山车的一部分运动可简化为如图所示的模型图,若模型中所有轨道都光滑。现使小车(质点)从左侧轨道距B点h=1.25m处的P点由静止开始下滑,B点为轨道的最低点,小车进入圆轨道后,不脱离轨道,恰好能过最高点A。不计空气的阻力,小车的质量m=1.0kg,取g=10m/s2。求:

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  1. (1) 小车通过B点时的速度大小vB
  2. (2) 圆轨道的半径R;
  3. (3) 小车到达圆周轨道B点时对轨道的压力FB′。
关于下列力的说法中,正确的是(   )
A . 物体受摩擦力时一定受弹力,而且这两个力的方向一定相互垂直 B . 运动物体所受摩擦力的方向一定和它运动方向相反 C . 同一对作用力与反作用的大小有时也可能不相等 D . 处于完全失重状态下的物体不受重力作用
在光滑水平面上有一质量为1kg的物体,它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连,右端连接一细线。物体静止时细线与竖直方向成37°角,此时物体与水平面刚好接触但无作用力,弹簧处于水平状态,如图所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2 , 则下列判断正确的是(   )

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A . 当剪断细线的瞬间,物体的加速度大小为7.5m/s2 B . 当剪断细线的瞬间,物体所受合外力为12.5N C . 当剪断弹簧的瞬间,物体所受合外力为零 D . 当剪断弹簧的瞬间,物体的加速度大小为7.5m/s2
趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦力及空气阻力不计,则(   )

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A . 运动员的加速度为gtan θ B . 球拍对球的作用力为mg C . 运动员对球拍的作用力为(M+m)gcos θ D . 若加速度大于gsin θ,球一定沿球拍向上运动
在小车中的悬线上挂一个小球,实验表明,当小球随小车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示。若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于小车的运动情况和物体M的受力情况,以下分析正确的是(   )

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A . 小车一定向右做加速运动 B . 小车一定向左做加速运动 C . M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用 D . M除受到重力、底板的支持力作用处,还一定受到向右的摩擦力作用
如图甲所示,可视为质点的一物块置于粗糙水平桌面上的A点,BC为斜面,A点与斜面顶端B点的距离为x。每次用水平拉力F ,将物块由A点从静止开始拉动,当物块运动到B点时撤去拉力F,可获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程s,作出如图乙所示的图像。若物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.5,斜面与水平地面之间的夹角 ,重力加速度g取 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A、B间的距离为(   )

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A . 0.85m B . 0.65m C . 0.45m D . 0.25m
快递公司用无人机将急用药品送至某医疗地点,其过程如下:无人机由地面静止开始竖直升空,到离地24m处悬停调整方向,然后沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方再次悬停,然后竖直降落到地面,到达地面时速度恰为零。假设无人机在上升平飞、下降的三个过程中,变速运动阶段的加速度大小均为a(未知)。已知无人机在加速上升过程中动力系统提供的升力为260N,无人机连同药品总质量20kg,无人机连同药品在运动过程中所受空气阻力大小恒为20N,重力加速度g=10m/s2 , 无人机连同药品可视为质点。

  1. (1) 求无人机加速上升过程中的加速度大小;
  2. (2) 求无人机沿水平方向加速运动的过程中动力系统提供的作用力大小;
  3. (3) 若无人机下落过程中的最大速度限制为6m/s,求下降过程所用的最短时间。
关于牛顿第一定律和牛顿第三定律,下列说法正确的是(    )
A . 牛顿第一定律表明一切物体都具有惯性 B . 牛顿第一定律说明必须有力作用在物体上,物体才能保持匀速直线运动 C . 作用力和反作用力,可能作用在同一物体上 D . 作用力和反作用力的大小一定相等
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。g取10m/s2 , 试求:
  1. (1) 汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
  2. (2) 汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力?
  3. (3) 汽车对地面的压力过小是不安全的。从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大。对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?
如图,水平转盘上放有质量为m的物块(可视为质点),物块到转轴的距离为r,物块和转轴用细绳相连,物体和转盘间的摩擦因数为μ,转盘由慢到快转动,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g,求:

  1. (1) 细绳刚好被拉直,当拉力 时转盘的角速度
  2. (2) 当细绳的拉力 时,转盘的角速度
如图所示,质量为m的小球,用一长为L的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点。若已知OD= ,选O点所在的水平面为参考平面,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A . 小球由A点到C点的过程中,重力做功为 B . 小球由A点到B点的过程中,细线拉力做正功 C . 小球在B点时的重力势能-mgL D . D点越低碰钉子后细线越容易断裂
如图所示,AB是半径为d的 粗糙圆弧,BC是直径为d的光滑半圆弧(C是轨道的最高点)。质量为m=2kg的小球(可视为质点)由静止开始下落,下落d时刚好沿竖直面内的固定轨道ABC运动,小球恰能通过圆弧轨道的最高点C。其中d=5m,重力加速度g=10m/s2 , 不计空气阻力,求:

  1. (1) 小球运动到A点时的速度大小;
  2. (2) 小球运动到B处时对轨道的压力大小;
  3. (3) 小球从A运动到B的过程中,摩擦力对小球做的功。
如图所示,两个质量相等的带电粒子从平行板电容器左侧同一点以相同的水平速度 垂直电场线的方向射入平行板电容器中,分别落在下极板的A点和B点,落在A点的粒子的电荷量和落在B点的粒子的电荷量分别为 ,落在A点的粒子的末速度与竖直方向的夹角为 ,落在B点的粒子的末速度与竖直方向的夹角为 。忽略粒子所受的重力,则下列说法正确的是(   )

A . B . C . 落在A点的粒子的运动时间小于落在B点的粒子的运动时间 D . 落在A点的粒子的末速度大于落在B点的粒子的末速度
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为 ,在该匀强电场中,用绝缘丝线悬挂质量为 的带电小球,丝线跟竖直方向成 角时小球恰好平衡,且此时与右板的距离为 ,如图所示。已知重力加速度为 ,求:

  1. (1) 小球的电性以及所带电荷量 是多少?
  2. (2) 若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
 2021年9月15日全运会在古都西安开幕。浙江篮球队队员在进行原地起跳训练时,一名的运动员原地静止站立,先使重心下降,然后起跳(从开始上升到脚刚离地的过程),起跳过程重心上升了 , 最后脚离地上升,重心再上升了 , 若运动员起跳过程视为匀加速直线运动,忽略空气阻力影响,取 , 则(   )
A . 运动员起跳过程属于失重状态 B . 起跳过程中加速度大小为 C . 从开始起跳到离地上升到最高点需要 D . 起跳过程中运动员对地面的压力为
某实验小组用如图所示的装置做了“探究小车加速度与力、质量的关系”实验。图中力传感器用来测绳子上的拉力。

  1. (1) 实验中用到的研究方法是____;
    A . 控制变量法 B . 等效替代法 C . 理想模型法
  2. (2) 不计绳与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是____;
    A . 实验数据测量前需要对小车进行阻力补偿 B . 实验中力传感器测得的力等于砂与砂桶受到的总重力 C . 实验中砂与砂桶的总质量应远小于小车的质量 D . 实验中测得的小车的合外力等于传感器测得的力的2倍
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