第4章牛顿运动定律知识点题库

如图所示，轻质细线一端固定在质量为 $\text{[math]}$ 的物体上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂质量为 $\text{[math]}$ 的物体。初始时用手托住 $\text{[math]}$ 使整过系统处于静止状态，此时 $\text{[math]}$ 离地面的高度为 $\text{[math]}$ ，某时刻将手拿掉 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 从静止开始运动（ $\text{[math]}$ ），则（）

A . 绳子对物体 $\text{[math]}$ 的拉力大于物体 $\text{[math]}$ 所受的重力 B . 物体 $\text{[math]}$ 落地前 $\text{[math]}$ 的加速度 $\text{[math]}$ C . 物体 $\text{[math]}$ 刚落地时 $\text{[math]}$ 的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 整个过程中物体 $\text{[math]}$ 上升的最大高度为 $\text{[math]}$

如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（）

A . 物体B的加速度大小为g B . 物体C的加速度大小为2g C . 吊篮A的加速度大小为g D . 吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg

如图，竖直平面内存在半径为R的圆形匀强磁场区域，以圆心O为坐标原点建立图示直角坐标系，现有 $\text{[math]}$ , $\text{[math]}$ , $\text{[math]}$ 三种粒子， $\text{[math]}$ 以速度v₀从a点与x轴正方向成30°斜向下射入磁场， $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 从b点沿y轴负方向射入磁场， $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 从O点沿y轴正方向射入磁场，已知 $\text{[math]}$ 运动半径刚好为R，经过一段时间后三个粒子分别射出磁场，若运动过程中粒子不会发生碰撞，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则三个粒子从圆形边界射出点构成的图形的面积为（）

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

如图所示，质量分别为m_A＝2kg、m_B＝1kg、m_C＝1kg的三个小物块A、B、C（均视为质点）静止在光滑水平轨道上。半径为R＝0.6m的光滑、竖直、半圆轨道最低点与水平轨道相切。B、C之间有一轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧栓接，C未与弹簧栓接。现让物块A（右侧涂有少量质量不计的粘胶）以初速度v₀＝6m/s沿水平方向向右滑动，A与B发生碰撞并粘为一体。经过一段时间，C脱离弹簧，然后滑上光滑竖直半圆轨道。（取g＝10m/s²）求：

（1）上述过程中弹簧的最大弹性势能E_p；
（2） C脱离弹簧时的速度大小v_C；
（3）试讨论判断C能否到达半圆轨道的最高点。若能，求出通过最高点时C对轨道的压力大小；若不能，请说明理由。

如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是（）

图片_x0020_100008

A . 物体所受摩擦力的方向水平向左 B . 物体的加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 物体运动的时间为 $\text{[math]}$ D . 物体相对传送带的位移大小为 $\text{[math]}$

如图所示三个装置，(a)中桌面光滑，(b)、(c)中桌面粗糙程度相同，(c)用大小为F=mg的力替代重物m进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（）

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A . 装置(b)、(c)中物块m的加速度相同 B . 装置(a)中物块m的加速度为 $\text{[math]}$ C . 装置(a)中绳上张力 $\text{[math]}$ D . 装置(a)中绳上的张力 $\text{[math]}$ 小于装置(b)中绳上的张力 $\text{[math]}$

国际单位制中电阻的单位符号是Ω，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，下列选项正确的是（）

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

如图所示，在竖直面内，一半径为R的光滑半圆轨道和水平轨道在B点相切， $\text{[math]}$ 为圆弧轨道的直径。一小滑块从A点沿水平轨道向右运动经B点沿圆弧轨道恰好通过P点，最后落在A点。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，不计空气阻力。则小滑块从A点运动时的初速度为（）

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

如图所示，四分之一圆形通道内存在均匀辐向电场，方向沿径向指向圆心 $\text{[math]}$ ，且与圆心 $\text{[math]}$ 等距的各点电场强度大小相等。一个电量为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 的电子经加速后以速度 $\text{[math]}$ 垂直电场方向进入通道在电场中运动。电子从 $\text{[math]}$ 点垂直 $\text{[math]}$ 轴射入磁场Ⅰ，从 $\text{[math]}$ 点垂直OA方向进入磁场Ⅱ，最后从 $\text{[math]}$ 点垂直 $\text{[math]}$ 轴离开磁场。OA是 $\text{[math]}$ 坐标系中第一象限的角平分线，磁场Ⅰ和磁场Ⅱ均为半径为 $\text{[math]}$ 的圆形匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里，两个圆形在 $\text{[math]}$ 点相切， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是圆心。（已知 $\text{[math]}$ ）

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（1）若电子在通道内沿半径为 $\text{[math]}$ 的中心线做圆周运动，求中心线处的电场强度的大小；
（2）若磁场Ⅰ和磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等，求磁感应强度的大小；
（3）若电子不经过电场，直接从磁场I中的 $\text{[math]}$ 点（图中未画出）发射，速度大小不同但方向均平行于 $\text{[math]}$ 轴向上，这些电子均从 $\text{[math]}$ 点垂直OA进入磁场Ⅱ，求满足条件的 $\text{[math]}$ 点的轨迹方程。

学校科技小组设计了“e”字型轨道竖直放置在水平面上，该轨道由两个光滑半圆形轨道ABC、CDE和粗糙的水平直轨道EF组成，末端与竖直的弹性挡板OF连接，轨道CDE半径 $\text{[math]}$ m，轨道ABC半径为2r，A端与地面相切。现将质量 $\text{[math]}$ kg小滑块从水平地面P点以速 $\text{[math]}$ m/s沿轨道上滑，运动到F点与挡板发生完全弹性相碰（即反弹速度大小不变，方向相反）。已知直线轨道EF长为 $\text{[math]}$ m，小滑块与轨道EF的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，其余阻力均不计，小滑块可视为质点。取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）小滑块在ABC圆轨道运动时对轨道C点的压力；
（2）小滑块最终停止的位置离F点的距离；
（3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在EF轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小滑块的初速度满足什么条件；

如图所示，竖直平面内固定一个螺旋形光滑轨道，一个小球从足够高处O点静止下落，刚好从A点无碰撞进入轨道，则关于小球经过轨道上两最高点的B点和C点时，下列说法正确的是（）

A . 小球在B点的机械能大于在C点的机械能 B . 小球在B点的速度小于在C点的速度 C . 小球在B点对轨道的压力小于在C点对轨道的压力 D . 小球从O到B过程合外力冲量大于从O到C过程合外力冲量

（1）在下列学生实验中，能用图1中所示装置完成的实验是___________

A . 验证自由落体运动的机械能守恒 B . 探究小车速度随时间变化的规律 C . 探究加速度与力、质量的关系 D . 探究功与物体速度变化的关系
（2）小明在实验室整理时，收集到三条以前实验时所打的纸带，如图2所示。这些纸带中可能是落体法验证机械能守恒定律实验所打的纸带是，可能是用橡皮条探究做功与速度变化关系实验所打纸带的是，可能是用两辆小车碰撞探究碰撞中的不变量实验所打纸带的是。（选填“甲”“乙”“丙”）
（3）小明在用图3中Ⅰ所示实验装置探究做功与速度变化关系实验中，将测得的数据绘制成v-t图像（如Ⅱ所示），根据该图像可估算小车释放时橡皮条的伸长量为m。（保留两位有效数字）

某同学用图甲所示的装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量M不变，用钩码m所受的重力大小作为小车受到的合力大小，用电火花打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

（1）实验先不挂钩码，反复调整垫块的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做是为了；
（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间有四个点迹没有标出，测出各计数点到A点的距离，如图乙所示.已知电火花打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次试验中小车运动过程中C点的瞬时速度v_C=m/s，加速度的测量值a=m/s²；（结果均保留两位有效数字）
（3）实验时改变钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。（选填下列选项的序号）

A . 小车与平面轨道之间存在摩擦力 B . 平面轨道倾斜角度过大 C . 所挂钩码的总质量过大 D . 小车的质量过大

某实验小组利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。

原理是利用牛顿第二定律计算小车加速度的理论值，通过纸带分析得到的实验测量值，比较两者的大小是否相等从而验证牛顿第二定律。

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力后的实验过程中打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度的实验测量值a_测=m/s²。（结果保留两位有效数字）
（2）如果用天平测得小车和车内钩码的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则小车加速度的理论值为a_理=（当地的重力加速度为g）；
（3）对于该实验下列做法正确的是（填字母代号）_______

A . 在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将砝码和砝码盘通过定滑轮拴小车上 B . 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 C . 小车和车内钩码的总质量要远大于砝码和砝码盘的总质量 D . 通过增减小车上的钩码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 E . 实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源

如图甲所示，水平面上质量均为m的两物块A、B用一轻弹簧相连，该系统处于平衡状态，弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ ．现用一竖直向上的力F拉动物块A，使物块A向上做匀加速直线运动．从力F刚作用在物块A上到物块B刚好离开地面的过程，力F和物块A的位移 $\text{[math]}$ 之间的关系图像如图乙所示， $\text{[math]}$ 为重力加速度，则下列说法中正确的是（）

A . 物块A运动的加速度大小为 $\text{[math]}$ B . 当物块B刚好离开地面时，拉力大小为 $\text{[math]}$ C . 当物块B刚好离开地面时，物块A的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 这一过程中拉力F做功大小为 $\text{[math]}$

质量为1kg的物块静止在粗糙的水平面上，现给物块施加一水平向右的恒力F，其位移x随时间t变化的关系图像如图所示，则水平恒力F的大小可能为（）

A . 6 N B . 7 N C . 8 N D . 9 N

将质量为m的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）

A . 上升过程的时间大于下落过程的时间 B . 上升过程中机械能损失小于下落过程中机械能损失 C . 上升过程的动能减小量大于下落过程的动能增加量 D . 上升过程的动量变化量小于下落过程的动量变化量

如图所示，小明设计的游戏装置，由光滑平台、倾斜粗糙直轨道 $\text{[math]}$ 、竖直圆管道 $\text{[math]}$ （管道口径远小于管道半径）、水平粗糙直轨道平滑连接组成。其中平台左侧周定一弹簧，倾斜直轨道 $\text{[math]}$ 与圆管道相切于B点，水平直轨道与圆管道相切于 $\text{[math]}$ 点（C和 $\text{[math]}$ 略错开）。小滑块与倾斜直轨道 $\text{[math]}$ 及水平直轨道间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 斜轨道倾角 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 长度 $\text{[math]}$ 。小滑块从B点进入管道内，当小滑块沿管道内靠近圆心O的内侧运动时有摩擦，沿管道外侧运动时无摩擦，管道半径为 $\text{[math]}$ 。第一次压缩弹簧后释放小滑块，A点上方挡片可以让小滑块无速度损失地进入 $\text{[math]}$ 段，恰好可以运动到与管道圆心等高的D点。第二次压缩弹簧使弹性势能为 $\text{[math]}$ 时释放小滑块，小滑块运动到圆管道最高处E的速度为 $\text{[math]}$ 。已知小滑块质量 $\text{[math]}$ ，可视为质点，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

（1）求第一次压缩弹簧释放小滑块后，第一次运动到C点时对轨道的压力；
（2）求第二次压缩弹簧释放小滑块后，运动到E点的过程，小滑块在圆管道内所受摩擦力做的功；
（3）若第三次压缩弹簧使弹性势能为 $\text{[math]}$ 时释放小滑块，通过计算判断小滑块在圆管道内运动是否受到摩擦力。小滑块在水平直轨道上距离 $\text{[math]}$ 为x处的速度为 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 与x之间的关系式。

以一定的初速度从足够高的某点竖直上抛一物体，物体受到的空气阻力与速度成正比，则物体在运动过程中的加速度大小（）

A . 先变小后变大 B . 先变大后变小 C . 一直变大 D . 一直变小，最后变为零

2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。如图为她们刚起跳时、中途动作造型和入水前的三个瞬间。对开始起跳到即将入水的过程，以下说法正确的是（）

A . 身体上下各部分的位移都相等 B . 裁判员评分时能将她们当质点 C . 两人重心的加速度几乎一直相同 D . 重心上升过程中一直处于超重状态

第4章 牛顿运动定律 知识点题库

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