第4章牛顿运动定律知识点题库

女子短道速滑队是我国冰上竞技项目的强项，2017年3月12日，在短道速滑世锦赛上，中国队获得女子3000米接力赛冠军．通过观察比赛录像发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，如图所示，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则在乙推甲的过程中（）

A . 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等 B . 甲、乙的动量变化一定相同 C . 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 D . 甲、乙组成的系统机械能不守恒

某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验：

（1） “探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
①为了减小实验误差，下列做法正确的是

A．只需平衡小车的摩擦力

B．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻

C．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

D．先释放小车，后接通打点计时器的电源

②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为。

A.1/M B.1/m C．mg D．F

③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线(填选项前的字母)。

A．逐渐偏向纵轴 B．逐渐偏向横轴 C．仍保持原方向不变
（2）下图为上述实验中得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s²（结果保留三位有效数字）。

如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图象如图乙所示。若重力加速度g=10m/s² ，则（）

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A . 斜面的长度 $\text{[math]}$ B . 斜面的倾角 $\text{[math]}$ C . 物块的质量 $\text{[math]}$ D . 物块与斜面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$

如图，是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让屋舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度为H＝75m，当落到离地面h＝30m的位置时开始制动，座舱均匀减速。在一次娱乐中，某同学把质量m＝6kg的书包放在自己的腿上。g取10m/s² ，不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。

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（1）求座舱制动过程中书包对该同学腿部的压力多大
（2）若环形座与同学们的总质量M＝4×10³kg，求制动过程中机器输出的平均功率

2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功。假设着舰过程中航母静止不动，某一舰载机质量 $\text{[math]}$ ，着舰速度 $\text{[math]}$ ，着舰过程舰载机发动机的推力大小恒为 $\text{[math]}$ ，若空气阻力和甲板阻力保持不变。

（1）若飞机着舰后，关闭发动机，仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以 $\text{[math]}$ 的加速度做匀减速运动，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里；
（2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机。若飞机着舰后就钩住阻拦索，如图所示为飞机钩住阻拦索后某时刻的情景，此时飞机的加速度大小 $\text{[math]}$ ，速度 $\text{[math]}$ ，阻拦索夹角 $\text{[math]}$ ，两滑轮间距 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求此时阻拦索承受张力 $\text{[math]}$ 的大小和飞机从着舰到图示时刻阻拦索对飞机所做的功 $\text{[math]}$ 。

一越野骑手（可视作质点）以匀速率沿陡峭的山坡在竖直面内骑行，其轨迹如图所示．从图中可以看出，其在a、b、c、d 四点处加速度最大的点是（）

A . a B . b C . c D . d

如图所示，两个足够长且相互垂直的光滑绝缘斜面固定在水平面上，左侧斜面的倾角为θ＝53°，质量不计的轻质柔软裸金属导线cd、bf置于其上，间距为L＝0.50m，两导线的右端b、c连接一质量为m＝0.20kg的导体棒，其电阻R＝1.0Ω．左侧斜面固定有两个垂直斜面的绝缘立柱，其上搁置金属棒PQ（导线间电阻为R），金属棒与导线始终接触良好，且无摩擦。两斜面的底边及斜面的拼接线MN，导体棒bc、金属棒PQ均相互平行。在整个空间存在垂直于右侧斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T．在t＝0时，一平行于斜面向下的拉力F＝kt垂直作用在导体棒bc上，使导体棒bc连同两导线一起由静止开始做匀加速直线运动，拉力作用1.6s后撤去。导体棒PQ始终处于静止状态。已知重力加速度g＝10m/s² ，求：（可以用F﹣x图象下的“面积”的43倍代表拉力F做的功，sin53°＝0.8）

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（1）导体棒bc的加速度a及系数k的大小；
（2）从开始到撤去拉力过程中，通过金属棒PQ的电量q；
（3）当导体棒bc向下的位移s＝10m时，金属棒PQ上产生的焦耳热Q？

在国际单位制中，功的单位是（）

A . 焦耳 B . 瓦特 C . 牛顿 D . 帕斯卡

质量m=0.5kg的滑块，从倾角为37°的斜面底端以一定的初速度冲上斜面，斜面足够长。某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中不同时刻的瞬时速度，通过计算机绘制出如图所示的滑块上滑过程的v-t图像(g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8) ，求：

（1）滑块冲上斜面过程中的加速度大小；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（3）求滑块在斜面上运动全程中，由于摩擦所产生的热量。

如图所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上，并与长木板保持相对静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，物体与左侧挡板间无挤压，则此段时间内木板与物体M可能一起( )

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A . 向右加速 B . 向右减速 C . 向左减速 D . 向左加速

如图（a）所示，质量m=2kg的物块放在水平面AB上，BC为倾角α=37°的斜面，AB与BC在B处平滑连接，物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5现有一个与水平方向成θ=37°斜向上的拉力F作用在物块上，物块从A点开始运动，2秒时到达B点撤去拉力F，物块冲上斜面继续运动，到达斜面D点速度为零然后返回。已知物块在AB段运动过程中的v-t图象如图（b）所示。sin37°=0.6，cos37°=0.8， $\text{[math]}$ =2.24，g取10m/s²。求:

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（1） AB段的长度；
（2）拉力F的大小；
（3）物块返回B点时的速度大小。

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，A绝缘，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为m_A=0.43 kg，m_B=0.20 kg，m_C=0.50 kg，其中A不带电，B、C的电荷量分别为q_B=+2×10^-5 C、q_C=+7×10^-5 C且保持不变，开始时三个物体均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a=2.0 m/s²的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力。已知静电力常量k=9.0×10⁹ N·m²/C² ， g取10 m/s²。求∶

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（1）开始时BC间的距离L；
（2） F从变力到恒力需要的时间t；
（3）若该过程中拉力F所做的功 $\text{[math]}$ ，则电势能如何变化，变化了多少？

小明沿竖直方向跳离地面，从开始下蹲到离开地面用时为t，离地后小明重心升起的最大高度为h。设小明的质量为m，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 整个运动过程中，小明始终处于超重状态 B . t时间内小明的机械能增加了mgh C . t时间内地面对小明的冲量为 $\text{[math]}$ D . t时间内地面对小明的平均支持力为 $\text{[math]}$

如图所示，半径 $\text{[math]}$ 的半圆形轨道 $\text{[math]}$ 固定在竖直面内，质量 $\text{[math]}$ 的小滑块以 $\text{[math]}$ 的速度从轨道左端点 $\text{[math]}$ 滑下，刚好能到达轨道右端点 $\text{[math]}$ ．轨道面各处材料相同．重力加速度 $\text{[math]}$ ．下列说法正确的是（）

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A . 滑块在轨道最低点的速度为 $\text{[math]}$ B . 滑块在最低点对轨道的压力可能为30N C . 滑块在最低点对轨道的压力可能为40N D . 滑块在最低点对轨道的压力不可能为38N

在建筑工地上，一起重机将质量 $\text{[math]}$ 的重物以 $\text{[math]}$ 的加速度从静止开始竖直向上匀加速提升 $\text{[math]}$ 高度的过程中，（不计阻力， $\text{[math]}$ ）。求：

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（1）重物受到的拉力；
（2）拉力所做的功。

如图甲所示，轨道 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 段为一半径 $\text{[math]}$ 的光滑 $\text{[math]}$ 圆弧轨道， $\text{[math]}$ 段为高为 $\text{[math]}$ 的竖直轨道， $\text{[math]}$ 段为水平轨道。一质量为0.2kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为 $\text{[math]}$ ，离开B点做平抛运动， $\text{[math]}$ ，求：

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（1）小球到达B点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）小球离开B点后，在 $\text{[math]}$ 轨道上的落地点到C点的水平距离；
（3）如图乙，如果在 $\text{[math]}$ 轨道上放置一个倾角 $\text{[math]}$ 的斜面，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远。如果不能，请说明理由。

如图所示，2020年5月8日13时，我国新一代载人飞船试验船返回舱进入大气层，当平安到达着陆场预定区域上空时，在降落伞作用下竖直下降，随后飞船底部6个气囊打开，稳稳降落在着陆场预定区域。下列说法正确的是 (　　)

A . 着陆过程中返回舱对地球的引力小于地球对返回舱的引力 B . 降落伞打开前，返回舱内物体所受重力减小了 C . 降落伞打开后，伞绳对返回舱的总拉力大于返回舱受到的重力 D . 打开6个气囊是为了减小返回舱着陆过程中的动量变化量

某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。

（1）下列器材中不必要的是____（填字母代号）。

A . 秒表 B . 天平（含砝码） C . 刻度尺
（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。
（3）在一次实验中，该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为 $\text{[math]}$ 。计数点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间均有四个点未画出。则在打 $\text{[math]}$ 点时小车的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。
（4）他在探究小车加速度 $\text{[math]}$ 与所受拉力 $\text{[math]}$ 的关系时，根据实验数据作出的 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示。发现图线不过原点，原因可能是____。

A . 木板不带滑轮的一端垫得过高 B . 木板不带滑轮的一端垫得过低 C . 槽码个数太多了 D . 槽码个数只有一个
（5）另一同学还做了如下实验：如图丁所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小？从下面的选项中选出一个最合适解释。____

A . 因为智能手机的质量比重物小 B . 因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了 C . 因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了 D . 即使在小车上放置了智能手机，绳的张力也没有改变

如图a所示，水平面内固定有宽 $\text{[math]}$ 的两根光滑平行金属长导轨，质量 $\text{[math]}$ 、不计电阻的金属杆ab垂直导轨水平放置。定值电阻阻值 $\text{[math]}$ ，不计导轨的电阻。磁感应强度 $\text{[math]}$ 的有界匀强磁场垂直于导轨平面，现用水平恒力F从静止起向右拉动金属杆，金属杆初始时距离磁场边界d。当 $\text{[math]}$ 时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线1；当 $\text{[math]}$ 时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线2，两次运动均在进入磁场 $\text{[math]}$ 后匀速运动，速度大小为 $\text{[math]}$ 。

（1）求水平恒力F的大小。
（2）当 $\text{[math]}$ 时，通过必要列式和文字说明，定性描述金属杆的整个运动过程，并通过必要列式和文字说明，定性解释进入磁场后的速度时间图线为什么会呈现图线2的样子。
（3） d为多少时，可使得金属杆进入磁场后经过 $\text{[math]}$ 时间变为匀速运动。（从图中读取数据时，精确到0.1）

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学利用如图所示的装置进行实验。下列关于实验操作表述正确的是（）

A . 打点计时器应使用交流电源供电 B . 平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连 C . 小车释放时应靠近定滑轮 D . 实验时，先释放小车后接通电源

第4章 牛顿运动定律 知识点题库

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