第四章牛顿运动定律知识点题库

将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示．设磁环B对木支架底座的压力F₁；B对A的排斥力为F₂ ，关于这些力的大小关系正确的是（　　）

A . F₁＞2G，F₂=G B . F₁=2G，F₂=G C . F₁＞2G，F₂＞G D . F₁=2G，F₂＞G

伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性．在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（）

A . 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大 B . 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小 C . 小球总能准确地到达与起始点相同的高度 D . 小球能在两斜面之间来回滚动

人站在电梯中随电梯一起运动．下列过程中人处于超重状态的是（）

A . 电梯加速上升 B . 电梯加速下降 C . 电梯匀速上升 D . 电梯匀速下降

如图所示，半径R=0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平面上，轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块。小物块由静止开始自由下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹，碰撞时间极短，此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R，且AO连线与水平方向的夹角为30°，C点为圆弧轨道的末端，紧靠C点有一质量M=3kg的长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数

，g取10m/s²。求：

（1）小物块刚到达B点时的速度v_B；
（2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力F_C；
（3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板？

某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。

（1）为达到实验目的，下列说法正确的是___。（选填选项前的字母）

A . 可以用天平测物体的质量 B . 必须用弹簧秤测物体受力 C . 同时研究某个物理量与另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法
（2）为了测量（或比较）出物体运动的加速度a，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是____（选填选项前的字母）。

A . 小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量其移动的位移x，用秒表测出发生这段位移所用的时间t，由 $\text{[math]}$ 计算出加速度 B . 将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量加速度a C . 让两辆相同的小车同时做初速度为零且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下，那么它们的位移之比就等于加速度之比，测量（或比较）加速度就转换为测量（或比较）位移了
（3）实验中用图1所示的装置，补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力的具体做祛是：将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带滑木板做直线运动（选填“匀速”或“匀加速”）。
（4）该实验中“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有“条件”的。已知小车和车上砝码的总质量为M、砂和桶的质量为m，不计摩擦阻力与空气的阻力，请将小车和车上砝码的加速度a_M与砂和桶的加速度a_m的大小关系、拉力F的表达式以及该“条件”的内容填在表格相应的位置中。

a_M与a_m的大小关系

拉力F的表达式

“条件”
（5）在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。理论上也可以以小车加速度的倒数 $\text{[math]}$ 为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴，可作出 $\text{[math]}$ 图像。请在图2所示的坐标系中画出 $\text{[math]}$ 图像的示意图并在图中标出截距数值。

如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈（r_红<r_绿）。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每个石子的质量都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数μ均相同。则下列判断正确的是（）

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A . 绿石子先被甩出 B . 红、绿两种石子同时被甩出 C . 石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线 D . 在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的

某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．

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（1）如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为m/s，小车的加速度大小为m/s² ． (结果均保留两位有效数字)
（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．
（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因:

力F作用于甲物体m₁时产生的加速度为a₁ ，此力F作用于乙物体m₂时产生的加速度为a₂ ，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，产生的加速度则是下列选项中的哪一个（）

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

如图所示，在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨，导轨间距L=2m，在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，在导轨左端连接一个额定电压为3V的小灯泡（小灯泡电阻不变）。一根电阻为1.5Ω、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3m/s的速度进入磁场并匀速运动，小灯泡随即保持正常发光，金属棒与导轨始终保持良好接触，不计空气阻力。求：

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（1）小灯泡的额定功率P；
（2）外力F的大小。

如图所示，伽利略用两个对接的斜面，一个斜面A固定，让小球从固定斜面上由静止滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面B，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小斜面倾角重复实验，直到斜面倾角为零。伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）

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A . 日常生活中，不存在摩擦时物体的运动情形 B . 物体做匀速直线运动必须需要力的作用 C . 如果物体不受到力，就不会运动 D . 力不是维持物体运动状态的原因

如图所示是两个做圆锥摆运动的小球1、小球2，摆线跟竖直方向的夹角分别为53°和37°，两球做匀速圆周运动所在的水平面到各自悬点的距离之比为2∶1，下列有关判断正确的是（）

A . 两球运动周期之比为 $\text{[math]}$ ：1 B . 两球运动线速度之比为16：9 C . 两球运动角速度之比为1： $\text{[math]}$ D . 两球运动向心加速度之比为16：9

“盘州—贵阳”的某次高铁列车由两组对接而成，列车出发启动阶段做匀加速运动，每组提供的动力均为F，受到的阻力均为车重的k倍。沿运行方向前一组车及乘客的总质量为m，后一组车及乘客的总质量为m₂。若m₁>m₂ ，则对接处（如图）的作用力是（）

A . 推力，大小为 $\text{[math]}$ B . 推力，大小为 $\text{[math]}$ C . 拉力，大小为 $\text{[math]}$ D . 拉力，大小为 $\text{[math]}$

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为mm。
（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度v_C = m/s（结果保留小数点后两位）。
（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。

在丽江某高中体育节各项比赛中，下列说法正确的是（）

A . 100米男子短跑决赛中，第一名冲过终点线后不能立刻停下是因为他的速度大导致惯性大 B . 实心球离开手以后因为球具有惯性，仍能继续向前飞行一段距离 C . 跳高比赛中运动员起跳后在上升过程处于失重状态 D . 跳高比赛中运动员下降过程处于超重状态

如图所示，在水平地面上固定一倾角为 $\text{[math]}$ 的足够长斜面。物块以某一初速度从斜面底端O点冲上斜面，已知物块沿斜面向上运动的最大距离为 $\text{[math]}$ ，物块与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。以斜面底端O所在的水平地面为参考平面，物块从斜面底端开始沿斜面运动的过程中，物块的加速度大小a、重力势能 $\text{[math]}$ 、动能 $\text{[math]}$ 、机械能 $\text{[math]}$ 和物块在斜面上运动的路程s之间的关系图像可能正确的是（）

A .

B .

C .

D .

半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度匀速转动，陶罐内有一小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，如图所示，此时小物块和O点的连线与OO′之间的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A . 小物块一定受到三个力的作用 B . 小物块所受合力方向总指向O点 C . 增大转台的转速，小物块可能静止在θ角更大的位置 D . 增大转台的转速，小物块受到的摩擦力一定增大

链球是田径运动中利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，人转动带动链球旋转，最后链球脱手而出。如图所示，某次比赛中链球脱手前做圆周运动，其圆周平面与水平面夹角为θ，不计空气阻力，以下说法正确的是（）

A . 在轨道最低点时，铁链对链球拉力可能小于链球重力 B . 转动一周的过程中，链球重力的冲量为零 C . 从轨道最高点运动到轨道最低点的过程中，链球重力功率先增大，后减小 D . 从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，链球重力功率不断减小

如图所示，在倾角为θ=37°的足够长的固定粗糙斜面底端有一质量为m=1kg的物块，对物块施加一个与斜面成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力，使物块由静止开始做匀加速直线运动，10s后撤去拉力。已知物块与斜面间动摩擦因数μ=0.5。（g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）物块10s末速度大小；
（2）物块向上运动的最大距离；
（3）物块在斜面上运动的总时间。（结果可用根式表示）

某同学站在电梯内的台秤上，发现台秤的读数比静止时少了5千克。则电梯（）

A . 正在向上运动 B . 正在向下运动 C . 一定向下加速运动 D . 可能向上减速运动

如图甲所示，在xOy平面上有一个半径为R、磁感应强度为B、中心位于（0，R）的垂直纸面的圆形匀强磁场区域，第二象限放置一离子发射装置，可均匀持续以初速度为 $\text{[math]}$ 水平向右发射质量为m、电荷量为q的正离子，离子流经过磁场偏转后均从O点射出。

（1）请确定圆形区域磁场的方向。若发射时，这束带电微粒分布在 $\text{[math]}$ 的区间内。粒子在O点出射的方向与x轴正方向夹角为θ，求θ取值范围；
（2）在满足（1）条件下，求离子在磁场中运动时的最长时间与最短时间之差；
（3）若发射时，这束离子分布在0≤y≤2R的区间内。并在y<0区域加一垂直纸面向外、磁感应强度也为B的匀强磁场，在O点下方放置一半径为 $\text{[math]}$ 的金属圆筒，其圆心C在O点正下方，且CO=R，如图乙所示，到达圆筒的离子被悉数收集并立即导走，求此圆筒收集的离子占所有发射离子的比例 $\text{[math]}$ 。

a_M与a_m的大小关系	拉力F的表达式	“条件”

第四章 牛顿运动定律 知识点题库

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