第4章牛顿运动定律知识点题库

用力将重物竖直提起，先匀加速上升，再匀速上升。若前后两过程上升的高度相等，则（）

A . 加速过程中拉力做功与匀速过程中拉力做功一样多 B . 加速过程中拉力做功比匀速过程中拉力做功少 C . 加速过程中重力做功比匀速过程中重力做功多 D . 加速过程中重力做功与匀速过程中重力做功一样多

关于作用力与反作用力，正确的说法是( )

A . 一对作用力和反作用力性质一定相同，总是同时产生，同时变化，同时消失 B . 某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力 C . 凡是大小相等，方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 D . 一对作用力和反作用力的合力为零

如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°，宽度为L=1m的光滑绝缘框架上，磁感应强度B的方向垂直于框架平面向下（磁场仅存在于绝缘框架内），右侧回路电源的电动势E=12V，内电阻r=1.5Ω；额定功率为12W、额定电压为6V的电动机正常工作，已知电动机M线圈的电阻R_M=0.5Ω，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10m/s² ．求：

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（1）电动机输出的机械功率 $\text{[math]}$ 是多少？
（2）干路电流I_干、流过导体棒的电流I各是多少？
（3）磁感应强度B的大小？
（4）若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向下，求此刻导体棒的加速度．

下图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L =5m，水平横梁L′=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角θ=37°，小孩可视为质点，g取10m/s² ，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

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（1）绳子的拉力为多少？
（2）该装置转动的角速度多大？
（3）增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53°，求此时装置转动的角速度。

如图所示，倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m₂的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m₁的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为E_p ，不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离足够长。现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求：

（1）当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度；
（2）在以后的运动过程中物块A最大速度的大小。

用图甲所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。实验前已经调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，已经平衡了摩擦力。g=9.8m/s²。

（1）实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变，用打点计时器测出小车运动的加速度a。

图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=m/s²。若悬挂钩码的质量为50g，把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体，则小车(含车中砝码)的质量M=kg。(结果均保留两位有效数字)
（2）实验时保持悬挂钩码的质量m不变，在小车上增加砝码，改变小车的质量，得到对应的加速度，若用加速度作为纵轴，小车(含车中砝码)的质量用M表示，为得到线性图象，则横轴代表的物理量为______

A . 小车(含车中砝码)的质量M B . 小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和m＋M C . 小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数 $\text{[math]}$ D . 悬挂钩码质量的倒数 $\text{[math]}$

图 $\text{[math]}$ 为“探究小车的加速度与物体受力的关系”的实验装置图,图中A为小车,质量为 $\text{[math]}$ 连接在小车后面的纸带穿过电磁打点计时器,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,B为沙桶和沙,质量为 $\text{[math]}$ 不计绳与滑轮问的摩擦，改变沙的质量,测量多组数据,并在坐标系中作出了如图 $\text{[math]}$ 所示的 $\text{[math]}$ 图像,其中 $\text{[math]}$

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（1）下列说法正确的是_______.

A . 电磁打点计时器正常工作时使用220V的交流电 B . 实验时应先接通电源后释放小车 C . 平衡摩擦力时,应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 D . 为了减小误差,实验中一定要保证 $\text{[math]}$ 远小于 $\text{[math]}$
（2）图b为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个打印点没有画出，各点间的距离如图所示，则小车的加速度大小为 $\text{[math]}$ (交流电的频率为50Hz，结果保留两位有效数字).
（3）图 $\text{[math]}$ 所示的 $\text{[math]}$ 图像中,图线不过坐标原点的原因是，由图像求出小车的质量 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ (结果保留两位有效数字).

如图，水平面上有质量m_A=1kg的木板A，其上右端点放有质量m_B=1kg的物块B（可视为质点）。A的左侧用长度l=3.6m的轻绳悬吊一质量为m_C=0.5kg的小球C，C静止时恰好与A接触但无挤压且不触地，现将C沿A、B所在竖直平面向左拉起，当细线与竖直方向成θ=60°角时由静止释放，C运动到最低点时与A发生碰撞，碰后C立即静止，最后物块B没有从A上滑出，已知B与A间的动摩擦因数μ₁=0.10，A与地面间的动摩擦因数μ₂=0.15，取 $\text{[math]}$ ，不考虑C与A碰撞的时间，求：

（1）碰后瞬间A速度的大小；
（2）碰后木板A运动的时间。

如图所示A、B两个物体叠放在一起，静止在粗糙水平地面上，B与水平地面间的动摩擦因数μ₁=0.1，A与B之间的动摩擦因数μ₂=0.2．已知物体A的质量m=2kg，物体B的质量M=3kg，重力加速度g取10m/s² ．现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）

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A . 20N B . 15N C . 10N D . 5N

如图所示，假设风洞内各位置的风速均相同且保持不变，已知物体在风洞内所受风力的大小与正对风的面积成正比，物体水平横放时受风面积最大，竖放时受风面积最小、为最大值的 $\text{[math]}$ ，当物体与竖直方向成一倾角、受风面积是最大值的 $\text{[math]}$ 时，物体恰好可静止或匀速运动。一质量为m的物体（图中未画出）保持竖放从距底部高为H的A点由静止开始下落，经过B点时，立即调整为水平横放并保持，到达底部的C点时速度恰好减为零。则运动过程中（）

A . 物体加速度的最大值是 $\text{[math]}$ B . B点的高度是 $\text{[math]}$ C . 物体从A到B克服风力做的功是从B到C克服风力做功的 $\text{[math]}$ D . 若物体从C返回保持水平横放，到A时风力的瞬时功率为 $\text{[math]}$

某游乐设施如图所示，由半圆形 $\text{[math]}$ 和直线形 $\text{[math]}$ 细圆管组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多），轨道内壁光滑．已知 $\text{[math]}$ 部分的半径 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 段长 $\text{[math]}$ ．弹射装置将一质量 $\text{[math]}$ 的小球（可视为质点）以水平初速度 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 点弹入轨道，小球从 $\text{[math]}$ 点离开轨道水平抛出，落地点 $\text{[math]}$ 离 $\text{[math]}$ 点的水平距离为 $\text{[math]}$ ，桌子的高度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，取 $\text{[math]}$ ．求：

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（1）小球水平初速度 $\text{[math]}$ 的大小．
（2）小球在半圆形轨道上运动的角速度 $\text{[math]}$ 以及从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点的时间 $\text{[math]}$ ．
（3）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力 $\text{[math]}$ 的大小．

水平地面上一辆质量m=2kg的玩具赛车在牵引力作用下做匀变速直线运动，赛车运动中受到的阻力恒为车重的 $\text{[math]}$ ，已知t=0时赛车的初速度大小 $\text{[math]}$ =5m/s，此后它相对原点的位置坐标x与速度的平方 $\text{[math]}$ 的关系图像如图所示，取重力加速度大小g=10m/s² ，根据图像可知（）

A . t=1s时，赛车的位置坐标x=0 B . t=2s时，赛车的速度大小为3m/s C . 赛车受到的牵引力大小为1.5N D . 赛车前2s内运动的位移大小为7.5m

如图所示，水平地面上物块A、B叠放在一起，某时刻两物块同时获得水平向右的大小为4m/s的初速度。此时在物块B上施加一斜向上的恒力F，使两物块一起向右做匀加速直线运动，经过3s的时间运动了21m，已知物块A的质量为0.5kg、物块B的质量为1.0kg。物块B与地面之间的动摩擦因数为0.4，g取10 $\text{[math]}$ 。求：

（1）物块A、B之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 至少为多大；
（2）拉力F的最小值（结果可用根式表示）。

一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt₁=0.30s，通过光电门2的时间为Δt₂=0.10s，则滑块经过光电门1时的速度v₁=0.1m/s，滑块经过光电门2时的速度v₂=0.3m/s。

（1）若已知遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=4.0s，则滑块的加速度大小a=m/s²；
（2）若已知两光电门之间的距离为L=80.00cm，则滑块的加速度大小a′=m/s²；
（3）为了减小误差，可采取的办法是________。

A . 增大遮光板的宽度 B . 减小遮光板的宽度 C . 增大两光电门的间距 D . 减小两光电门的间距

某同学探究加速度与力的关系的实验装置示意图如图所示，在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的窄遮光条，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。该同学直接用细线跨过定滑轮把滑块和钩码连接起来，每次滑块都从A处由静止释放。

（1）实验前先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂钩码时，轻轻推动滑块使之恰好能运动，则说明气垫导轨已经调至水平。
（2）实验时，该同学首先将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间Δt，用刻度尺测量A位置与光电门间的距离L，则滑块的加速度为。
（3）该同学通过改变钩码的个数来改变滑块所受的合外力，实验时又测量出所挂钩码的质量m和滑块的质量M，正确操作后，实验得到的加速度a随合外力F变化的关系图像可能是____。

A . B . C . D .

如图所示，木块被水平力 $\text{[math]}$ 紧压在竖直墙面上处于静止状态。设木块所受的重力为 $\text{[math]}$ ，摩擦力为 $\text{[math]}$ ，墙面对木块的支持力为 $\text{[math]}$ ，木块对墙面的压力为 $\text{[math]}$ 。下列说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 是一对平衡力 B . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 是一对作用力与反作用力 C . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 是一对平衡力 D . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 是一对作用力与反作用力

如图甲所示，将质量分别为M、m的两个物块（M>m）通过轻质细线连接，跨过定滑轮（不计轮轴间摩擦），由静止释放，在加速过程中，重力加速度为g，求：

（1）物块m加速度a的大小；
（2）物块M下落h高度过程中，物块M机械能的变化量△E；
（3）某同学以此为基础，在配合使用光电门设计了如图乙所示的实验装置来测量重力加速，操作过程如下：
①轻质细绳跨过固定在铁架台上的滑轮（不计轮轴间摩擦），两端分别悬挂质量为M₁和M₂的两个重锤（M₁>M₂），M₁上粘一遮光条，在下方适当位置安装两个光电门A、B；
②调节A、B两个光电门位置，量出两个光电门间的距离h；
③将M₂压在地面上，然后由静止释放，由光电门计时器记录下M₁下落过程中从A到B的运动时间；
④保持光电门B的位置不动。改变A光电门的位置，重复步骤②③，多次实验后，将数据记录在表格中；
⑤另一名同学应用数据做出如图丙所示关系图像，图中横坐标表示物理量为时间t，通过图像斜率K来求得加速度a，也可以通过K直接求得重力加速度g，请通过推导说明图中纵坐标如何选取，并写出当地重力加速度g的表达式（用M₁、M₂、K来表示）。

如图甲所示，竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内，O和 $\text{[math]}$ 是圆柱形空间上下两个圆面的圆心，其后侧与O等高处有一个长度为R的水平线状粒子发射源 $\text{[math]}$ ，图乙是俯视图，P为 $\text{[math]}$ 的中点， $\text{[math]}$ 连线与 $\text{[math]}$ 垂直。线状粒子源能沿平行 $\text{[math]}$ 方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带电粒子束，带电粒子的速度大小均为 $\text{[math]}$ 。在圆柱形空间右侧距离 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏，荧光屏的 $\text{[math]}$ 边与线状粒子源 $\text{[math]}$ 垂直，且处在同一高度。过O作 $\text{[math]}$ 边的垂线，交点恰好为 $\text{[math]}$ 的中点。荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场，整个电场局限在离荧光屏距离为R的范围内，电场强度大小E。已知从P点射出的粒子经圆形磁场偏转后从F点（圆柱形空间与电场边界相切处）射入电场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。

（1）判断带电粒子的电性并求出磁感应强度B的大小；
（2）求从P点射出的带电粒子在荧光屏上落点的位置距 $\text{[math]}$ 边的距离；
（3）以 $\text{[math]}$ 边的中点为坐标原点，沿 $\text{[math]}$ 边向里为x轴，垂直 $\text{[math]}$ 边向下为y轴建立坐标系，求从线状粒子源中射出的所有粒子在荧光屏上落点位置满足的方程。

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧C的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面上质量为m的物体A连接，另有一个完全相同的物体B紧贴A放置且与A不粘连。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，弹簧长度被压缩了 $\text{[math]}$ ，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）。运动过程弹簧均未超出弹性限度，则（）

A . 压缩弹簧过程中，F做功等于A，B，C系统机械能增加量 B . 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动 C . 撤去F瞬间，物体A，B的加速度大小为 $\text{[math]}$ D . 若物体A，B向上运动过程中分离，则分离前向上运动距离为 $\text{[math]}$

如图所示：一宇航员在太空用跑步机跑步，宇航员与跑步机垂直，宇航员将橡皮绳一端系在腰间，另一端固定于舱体，橡皮绳与跑步机的夹角为60°，跑步过程中橡皮绳的长度及橡皮绳与跑步机的夹角不变。宇航员在太空中完全失重，设宇航员的质量为70kg，在橡皮绳的作用下，宇航员有与在地面跑步完全一样的体验。已知橡皮绳的劲度系数为3500N/m，取地球表面的重力加速度大小g＝10m/s² ，则下列说法正确的是（）

A . 橡皮绳被拉长了0.2m B . 跑步机对宇航员的静摩擦力大小为350N C . 跑步机对宇航员的支持力大小为700N D . 宇航员对跑步机的静摩擦力方向向左

第4章 牛顿运动定律 知识点题库

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