第四章牛顿运动定律知识点题库

太空舱围绕地球做匀速圆周运动时，太空舱内的物体（）

A . 处于完全失重状态，所受重力为零 B . 处于完全失重状态，所受重力不为零 C . 处于失重状态但不是完全失重，所受重力不为零 D . 处于平衡状态，所受合力为零

如图，将完全相同的两个物体甲、乙放在光滑的水平桌面上，通过一根水平绳对其施力，甲是在绳的另一端施以 10N 的竖直向下的拉力，乙是在绳的另一端挂一个重 10N 的物体.则两物体的加速度相比（）

A . 甲的大 B . 乙的大 C . 一样大 D . 无法判断

下列关于国际单位制中基本量与其对应的基本单位说法正确的是（）

A . 长度千米 B . 电流安培 C . 质量克 D . 力牛顿

如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则小物体A的受力情况是（）

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A . 受重力、支持力 B . 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C . 受重力、支持力、向心力、摩擦力 D . 受重力、支持力、向心力和背离圆心的摩擦力

宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ=30°的斜面，让一个小物体以速度v₀沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v—t图象如图所示，图中t₀已知。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：

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（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的平均密度ρ。

在起重机将质量m=5×10³ kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s² ，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v_max=1.02 m/s的匀速运动．g取10 m/s² ，不计额外功．求：

（1）起重机允许输出的最大功率；
（2）重物做匀加速运动所经历的时间

汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面，其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分，如图所示的A、B、C处，其中B处的曲率半径最大，A处的曲率半径为 $\text{[math]}$ ，C处的曲率半径为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。若有一辆可视为质点、质量为m的小汽车与路面之间各处的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，当该车以恒定的速率v沿这段凹凸路面行驶时，下列说法正确的是（）

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A . 汽车经过A处时处于失重状态，经过C处时处于超重状态 B . 汽车经过B处时最容易爆胎 C . 为了保证行车不脱离路面，该车的行驶速度不得超过 $\text{[math]}$ D . 汽车经过C处时所受的摩擦力大小为 $\text{[math]}$

某人把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端临时固定在地铁竖直扶手上。地铁起动后的某段运动过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直（　　）

A . 从图中可以判断地铁的运动方向 B . 从图中可以判断地铁的加速度方向 C . 若细绳与杆子的夹角增大，则地铁速度增大 D . 若细绳与杆子的夹角增大，则地铁的加速度减小

如图所示是一弹射游戏装置，由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点A、C分别与水平轨道 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相连）、倾斜长轨道 $\text{[math]}$ 组成。游戏时滑块从 $\text{[math]}$ 点弹出后，经过圆轨道并滑上倾斜长轨道 $\text{[math]}$ ，若滑块从长轨道 $\text{[math]}$ 滑下则反向进入圆轨道，从圆轨道滑出，进入 $\text{[math]}$ 轨道并压缩弹射器的弹簧，随后能再次弹出（无能量损失）算游戏成功。已知圆轨道半径为R，轨道 $\text{[math]}$ 的倾角 $\text{[math]}$ ，滑块质量为m，滑块与轨道 $\text{[math]}$ 之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，其余都光滑，各轨道之间平滑连接；滑块可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。

（1）若滑块第一次进入圆轨道，恰好能过最高点B，求滑块能滑上斜轨道的最大距离；
（2）若某次游戏弹射释放的弹性势能为 $\text{[math]}$ ，求滑块在斜轨道上通过的总路程；
（3）要使游戏成功（即滑块能返回弹射器、且只能返回一次），并要求滑块始终不脱离轨道，求弹射时弹性势能可能的范围。

质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A . a绳的张力不可能为零 B . a绳的张力随角速度的增大而增大 C . 当角速度 $\text{[math]}$ ，b绳将出现弹力 D . 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

如图所示，水平轻绳AB一端固定在墙上，另一端连接小球A；另一根轻绳AO两端分别连接小球A和天花板。已知小球A的质量 $\text{[math]}$ ，轻绳OA与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，小球A处于静止状态，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：

（1）轻绳AB的张力大小T；
（2）轻绳OA的张力大小 $\text{[math]}$ 。

如图所示，物块a、b的质量均为m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态．则( )

A . b受到的摩擦力大小等于mg B . b受到的摩擦力大小等于2mg C . b对地面的压力大小等于mg D . b对地面的压力大小等于2mg

一传送带装置如图所示，传送带在AB区域是倾斜的，AB的长度 $\text{[math]}$ ，高度差 $\text{[math]}$ 。工作时传送带保持匀速向上运行，速度大小 $\text{[math]}$ 。现将质量 $\text{[math]}$ 的小货箱（可视为质点）在A处由静止轻放到传送带上，经过 $\text{[math]}$ 货箱与传送带的速度达到相等，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）求货箱所受的滑动摩擦力大小；
（2）求货箱从A处运动到B处所用的时间﹔
（3）释放第一个小货箱以后每隔相同的时间 $\text{[math]}$ 就在A端逐个由静止轻放完全相同的小货箱，货箱一到达B处就立刻被取走，求传送带上相邻货箱之间的距离在什么范围内变化？

某实验小组设计了如下图（a）所示的实验装置，通过改变生蚝的的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条 $\text{[math]}$ 图线，如图（b）示．

（1）图线是在轨道左侧抬高成斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）．
（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量 $\text{[math]}$ kg：滑块和轨道间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ．

如图所示，在竖直平面内，半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆轨道 $\text{[math]}$ 和水平轨道 $\text{[math]}$ 在C点相切，D为半圆轨道的最高点。将一轻弹簧水平放置在轨道 $\text{[math]}$ 上，弹簧左端固定在A点，右端位于B点，并与质量为m的小物块接触但不连接，此时弹簧处于原长。现将小物块推至E点并由静止释放，小物块向右运动进入半圆轨道，恰能到达D点。已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，小物块与水平轨道间的滑动摩擦力大小恒为 $\text{[math]}$ （g为重力加速度大小），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）

（1）求小物块运动到半圆轨道最低点时对轨道的压力；
（2）求弹簧的劲度系数；
（3）求小物块向右运动过程中的最大动能；
（4）若保证小物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道（从C、D两端点离开除外），求释放点到B点的距离范围。

如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（）

A . 小球共受到三个力的作用 B . 小球的向心力大小为 $\text{[math]}$ C . 小球受到的拉力大小为 $\text{[math]}$ D . 小球做圆周运动的角速度大小 $\text{[math]}$

如图甲所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物块和转盘间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，设物块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

（1）当水平转盘以角速度 $\text{[math]}$ ₁匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求 $\text{[math]}$ ₁的值；
（2）如图乙所示，将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度 $\text{[math]}$ 时，求细绳的拉力 $\text{[math]}$ 的大小。

某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量一块垫块厚度h，示数如图（b）所示，h=cm；

②接通气泵，将滑块轻放在阻力可以忽略的气垫导轨上，调节导轨至水平；

③在右支点下放入垫块（垫块均相同），改变气垫导轨的倾斜角度；

④在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；

⑤加速度a与垫块个数n的关系正确的是.

A．a正比与 $\text{[math]}$ B．a正比与n C．a正比与 $\text{[math]}$

小华用如图甲所示的装置“探究加速度与力的关系”。

（1）用垫块将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。在不挂托盘的情况下，打出如图乙所示的纸带（从左向右打点），则应该将垫块向（选填“左”或“右”）移动。
（2）调节好器材进行实验，保持小车质量不变，改变砝码的质量，打出的一条纸带如图丙所示，已知每两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器的打点周期为0.02 s，则小车的加速度a=m/s²。（结果保留两位有效数字）
（3）多次实验，记录的数据如下表所示，表中的前6组数据已在方格纸上描点，请描出后2组数据的对应点，并作出a-F关系图像。
加速度a/（m·s^-2）
0.34
0.74
1.11
1.30
1.46
1.62
1.83
2.10
托盘及砝码总重力F/N
0.147
0.343
0.539
0.637
0.735
0.833
1.029
1.313
（4）由a-F图像可得出的结论是。
（5）小华还利用此装置测算小车与长木板之间的动摩擦因数μ。她让小车在细绳的牵引下水平运动，并通过纸带计算出小车的加速度a，已知托盘及砝码的质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，小车与木板之间的摩擦力可认为是滑动摩擦力，则μ=（用a、M、m、g表示）。

近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产列车某车厢质量为 $\text{[math]}$ ，如果列车要进入半径为 $\text{[math]}$ 的弯道，如图所示，已知两轨间宽度为 $\text{[math]}$ ，内外轨高度差为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，该弯道处的设计速度最为适宜的是（）

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

加速度a/（m·s^-2）	0.34	0.74	1.11	1.30	1.46	1.62	1.83	2.10
托盘及砝码总重力F/N	0.147	0.343	0.539	0.637	0.735	0.833	1.029	1.313

第四章 牛顿运动定律 知识点题库

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