第3节牛顿第二运动定律知识点题库

如图，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s²)( )

A . 0 B . 2.5 N C . 5 N D . 3.75 N

从地面以大小为v₁的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为v₂.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的.你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,你认为t的合理表达式应为(重力加速度为g)( )

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

质量为6kg的物体静止在水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始，运动了4m，速度达到4m/s，此时撤去力F，又通过6m的路程，物体停了下来．求阻力f的大小和力F的大小。

中央电视台的《动物世界》节目是一档既有趣、又益智的优秀节目，长期具有很好的收视率。在节目的画面中可看到森林中的猴子在藤蔓上嬉戏的场景。假设某条竖直悬垂的藤蔓质量为m=5kg，猴子质量为M=10kg，嬉戏的这只猴子在那条藤蔓上加速上攀，加速度大小为2m/s² ，试求：猴子上攀过程中对藤蔓的作用力大小以及岩壁对藤蔓上端的作用力大小。（g=10m/s²）

如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

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A . A对B的摩擦力指向圆心 B . B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力 C . 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 D . 若逐渐增大圆盘的转速（A，B两物块仍相对盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大

如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（）

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A . a₁=g a₂=g B . a₁=2g a₂=0 C . a₁=2g a₂=g D . a₁=0 a₂=g

质量m=3kg的物体，在水平方向F=9N的拉力作用下，在μ=0.1的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，g取10m/s²。求：

（1）物体在3s内运动的位移大小；
（2）水平拉力F在3s内对物体所做功的平均功率。

如图甲所示，足够长的木板A静止在水平面上，其右端叠放着小物块B左端恰好在O点。水平面以O点为界，左侧光滑、右侧粗糙。物块C（可以看成质点）和D间夹着一根被压缩的轻弹簧，并用细线锁住，两者以共同速度 $\text{[math]}$ 向右运动某时刻细线突然断开，C和弹簧分离后撤去D，C与A碰撞（碰撞时间极短）并与A粘连，此后1s时间内，A、C及B的速度一时间图像如图乙所示。已知A、B、C、D的质量均为 $\text{[math]}$ ，A、C与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）木板A与粗糙水平面间的动摩擦因数及B与A间的动摩擦因数；
（2）细线断开之前弹簧的弹性势能；
（3）从AC粘连到AC静止的过程中，AC与地面间摩擦产生的内能。

商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行．若用力F₁=100N沿水平方向推货箱，货箱恰好做匀速直线运动；现改用F₂=120N水平推力把货箱从静止开始推动．（g取10m/s²）．

（1）求货箱与地面之间的动摩擦因数；
（2） F₂作用在货箱上时，求货箱运动的加速度大小；
（3）在F₂作用下，货箱运动4.0s时撤掉推力，求货箱从静止开始运动的总位移大小．

如图，竖直墙面粗糙，其上有质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的两个小滑块A和B，A在B的正上方，A、B相距 $\text{[math]}$ ，A始终受一大小 $\text{[math]}$ 、方向垂直于墙面的水平力作用，B始终受一方向竖直向上的恒力 $\text{[math]}$ 作用，同时由静止释放A和B，经时间 $\text{[math]}$ ，A、B恰相遇。已知A、B与墙面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。求：

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（1）滑块 $\text{[math]}$ 的加速度大小 $\text{[math]}$ ；
（2）恒力 $\text{[math]}$ 的大小。

如图所示，光滑的水平轨道MN与竖直平面内固定的光滑半圆轨道PN在N处相切，P、N分别为半圆轨道的最高点和最低点，一个质量为 $\text{[math]}$ kg的小滑块（可视为质点）从水平轨道上的M点以一定的初速度水平向右出发，沿水平直线轨道运动到N点后，进入半圆轨道，恰好能够通过半圆轨道的最高点P，小滑块从半圆轨道最高点P飞出后，恰好落在水平面上M点。已知M、N间的距离 $\text{[math]}$ m，不计空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。则（）

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A . 小滑块飞出半圆轨道时的速度大小为5m/s B . 半圆轨道的半径为2m C . 小滑块初速度大小为12m/s D . 小滑块过半圆轨道的N点时，对轨道的压力大小为12N

质量为m的小球受到风力作用，作用力大小恒定，方向与风速方向相同。如图所示，现在A、B周围空间存在方向竖直向下的风场，小球从A点由静止释放，经过 $\text{[math]}$ 到达B点。若风速方向反向，小球仍从A点由静止释放，经过 $\text{[math]}$ 到达B点，重力加速度为g。则小球第一次从A点下落到B点的过程中，其机械的改变量为（）

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

如图所示，A球和天花板之间用轻弹簧相连，A球和B球之间用轻细线相连，整个系统保持静止。已知轻弹簧的劲度系数为k，A、B两球的质量分别为m和2m，重力加速度为g。现剪断轻细线，弹簧的变化始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）

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A . 剪断瞬间，A球的加速度为0 B . 剪断瞬间，A球的加速度为2g C . 剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为 $\text{[math]}$ D . 剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为 $\text{[math]}$

如图所示，在竖直平面内有一固定的绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电量为 $\text{[math]}$ 的点电荷。有一质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的小球（小球可视为质点且其所受重力小于其所受的库仑力）沿着轨道内侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则（）

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A . 小球通过A点的最小速率为 $\text{[math]}$ B . 小球以速率 $\text{[math]}$ 通过A时，轨道对小球的作用力大小为 $\text{[math]}$ C . 若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 $\text{[math]}$ D . 若球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为 $\text{[math]}$

如图所示，在竖直平面内有一玩具赛车轨道，半径为R的光滑圆形轨道 $\text{[math]}$ 和半径为 $\text{[math]}$ 的光滑细圆管轨道 $\text{[math]}$ 平滑对接， $\text{[math]}$ 、C、 $\text{[math]}$ 三点在同一直线上。圆形轨道与水平轨道 $\text{[math]}$ 相切于B点。A端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端A到B点的距离为 $\text{[math]}$ 。质量为m的小滑块（视为质点）从轨道上的C点由静止滑下，刚好能运动到A点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小滑块在到达B点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点D（计算时圆管直径可不计）。求：

（1）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ
（2）弹簧被锁定时具有的弹性势能 $\text{[math]}$
（3）左侧换用另一被锁定且具有弹性势能为 $\text{[math]}$ 的轻质压缩弹簧，重复上述过程，滑块通过最高点D时对圆管轨道压力为 $\text{[math]}$ ，求： $\text{[math]}$

一质量为 $\text{[math]}$ 的卡丁车，沿水平路面行驶，在任意一段时间内保持牵引力不变，卡丁车每经过 $\text{[math]}$ 速度增大 $\text{[math]}$ ，某时刻关闭发动机后，卡丁车经过 $\text{[math]}$ 滑行 $\text{[math]}$ 后停止运动，整个过程中卡丁车受到的阻力为恒力，则（）

A . 卡丁车受到的牵引力为 $\text{[math]}$ B . 开始时卡丁车的加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 关闭发动机这一时刻的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 卡丁车受到的阻力为 $\text{[math]}$

质量为 $\text{[math]}$ 的小物块静止在倾角为37°的斜面的底端，现对其施一沿斜面向上的力F，力随时间变化的情况如图所示，4s后撤去力 $\text{[math]}$ 已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s² ，设斜面足够长。求：

（1）力F作用下物体的加速度是多少？
（2）物块沿斜面向上运动的最大距离是多少？
（3）物块沿斜面运动的时间是多少？

如图所示，固定斜面长10 m，高6 m，质量为2 kg的木块在一个沿斜面向上的20 N的拉力F的作用下，从斜面底端由静止开始运动，已知木块2 s内的位移为4 m，若2 s末撤去拉力，再经过多长时间木块能回到斜面底端？(g取10 m/s²)

在直升飞机竖直降落的过程中，开始时飞机匀速降落，飞行员对座椅的压力情况如图所示，取重力加速度大小g=10m/s² ，下列说法正确的是（）

A . 飞行员的质量为70kg B . 飞行员在t₁时刻的加速度方向向下 C . 飞行员在t₂时刻的加速度方向向下 D . 从图中可知飞行员在这两次规避障碍过程中的加速度的最大值为6m/s²

下图（a）为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图（b）所示模型，已知绳长 $\text{[math]}$ ，水平横梁 $\text{[math]}$ ，小孩和座椅整体可视为质点，质量 $\text{[math]}$ ，整个装置可绕竖直轴转动。整个装置由静止开始转动，随着角速度的增大，绳与竖直方向夹角也随着增大，稳定时绳与竖直方向保持夹角 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）稳定时绳子拉力的大小；
（2）稳定时该装置转动的角速度多大；（结果可保留根号）
（3）从静止开始到稳定的过程中绳子的拉力做功为多少？

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