第三节 牛顿第二定律 知识点题库

如图所示，在水平轨道上A点固定一弹簧发射器，D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心、D为最低点：粗糙部分BC段长l=lm，其余部分光滑．将质量 kg的物块a压紧弹簧，释放后滑块a与静置于C点右侧的质量 kg的物块b发生弹性正碰．已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0. 25.物块均可看成质点．

如图所示一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量m＝1kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L＝20m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5．现使物体受到一水平向右的恒力F＝7N作用，运动至B点时撤去该力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s²）。则：

如图甲所示，足够长的木板A静止在水平面上，其右端叠放着小物块B左端恰好在O点。水平面以O点为界，左侧光滑、右侧粗糙。物块C（可以看成质点）和D间夹着一根被压缩的轻弹簧，并用细线锁住，两者以共同速度 向右运动某时刻细线突然断开，C和弹簧分离后撤去D，C与A碰撞（碰撞时间极短）并与A粘连，此后1s时间内，A、C及B的速度一时间图像如图乙所示。已知A、B、C、D的质量均为 ，A、C与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 。求：

质量为5×10³ kg的汽车从静止开始匀加速启动，经过5秒速度达到 =10m/s，随后以 的额定功率沿平直公路继续前进，经60s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.0×10³N．求：

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s²。求：

如图所示，两平行金属板水平正对放置，板间距离为d，M板带正电，N板带负电， 为两板的中垂线，A点为 中点，左侧区域两板间有垂直于纸面向里的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的粒子，以速度v从O点沿两板中线射入两板间，已知粒子在 之间沿水平方向做直线运动，并从A点水平进入右侧区域，最终恰好从N板右端离开电场区域，不计粒子重力。求：

2020年6月15日消息，北京2022年冬奥会重点配套交通基建工程京张高铁延庆线，进入联调联试阶段。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m=8×10⁴kg。沿列车前进方向看，其中第一节、第二节带动力，它们的额定功率P₁=P₂=2×10⁷W（只有在第一节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统），车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度大小g=10m/s²。求：

滑板运动是一项刺激运动项目，深受青少年喜欢，某次比赛部分赛道如图甲所示，现将赛道简化为如图乙所示的模型：粗糙倾斜轨道AB与光滑圆弧形轨道相切于B点，粗糙水平轨道CD与光滑圆弧形轨道BC、DE相切于C、D点。运动员与滑板一起（可看作质点）从A点静止开始滑下，经轨道BC、CD滑到E点时速度恰好为零，然后返回。已知人和滑板总质量为m=60kg，倾斜轨道AB长L=5m，与水平面的夹角θ=53°，滑板与AB的动摩擦因数为μ₁=0.2，水平轨道CD长S=6m，圆弧形轨道半径均为R=4m，不计空气阻力，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s²）。求：

如图，一个质量为m=0.6kg的小球，在左侧平台上运行一段距离后从边缘A点以v₀= m/s的速度水平飞出，恰能沿圆弧切线从P点进入固定在地面上的竖直的圆弧管道，并继续滑行。已知圆弧管道口内径远小于圆弧半径R，OP与竖直方向的夹角是 =37°，平台到地面的高度差为h=1.45m。若小球运动到圆弧轨道最低点时的速度大小是v₁=10m/s。取g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8求：

在动摩擦因数 的水平面上有一个质量为 的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取 ，以下说法不正确的是（   ）

足够长光滑固定斜面BC倾角α＝53°，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接(未画出)，一质量m＝2 kg的小物块静止于A点．现在AB段对小物块施加与水平方向成α＝53°的恒力F作用，如图甲所示．小物块在AB段运动的速度－时间图象如图乙所示，到达B点迅速撤去恒力F(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s²)．求：

如图所示，倾角为37°的传送带，A、B两处相距24m。当传送带以10m/s的速率顺时针转动时，小物块以2m/s的初速度从A处沿传送带运动到B处。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.75，重力加速度为10m/s² ， sin37°=0.6。求小物块从A处运动到B处所用的时间。

如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（   ）

如图所示，长为R=0.9m的轻绳，在其一端固定一物块（看成质点），物块质量m=0.9kg，以O点为轴使物块在竖直平面内做圆周运动，其右端有一倾斜的传送带正在以速度v₀=16m/s顺时针方向转动，传送带顶端与圆周最高点相距 ， 忽略传送带圆弧部分的影响，g取10m/s²。试求：

如图所示，倾角的足够长斜面静止在水平地面上，质量的物块A与质量的物块B用细线绕过光滑定滑轮连接，物块A与定滑轮间的细线与斜面平行，用手（图中未画出）托着物块B，使其与定滑轮间的细线竖直。将物块B由静止释放，当物块A沿斜面向上运动的距离时（物块B未落地），细线断开，已知物块A与斜面间的动摩擦因数 ， 斜面始终保持静止，取重力加速度大小 ， 细线断开时，物块A的速度大小为 ， 物块A沿斜面向上运动的时间为s。

10月16日凌晨，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭（以下简称“火箭”），在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功将翟志刚、王亚平和叶光富三名航天员送入太空。火箭在起飞的初始几分钟内可以认为是做初速度为零、方向竖直向上的匀加速直线运动，起飞后的前5s，上升高度为 25m，发动机提供恒为 的推力。不考虑飞行过程中箭体质量的变化及空气阻力，重力加速度 ，求：

某离子发动机简化结构如图甲所示，其横截面半径为R的圆柱腔分为I、Ⅱ两个工作区：I区为电离区，其内有沿轴向分布的匀强磁场，磁感应强度的大小 ， 其中，m为电子质量，e为电子电荷量。Ⅱ区为加速区，其内电极P、Q间加有恒定电压U，形成沿轴向分布的匀强电场。在Ⅰ区内离轴线处的C点垂直于轴线持续射出一定速率范围的电子，过C点的圆柱腔横截面如图乙所示（从左向右看），电子的初速度方向与的连线成角。

一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如下图所示，已知汽车的质量为 ， 汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取 ， 则( )

如图所示，一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为的物块P，Q为一质量为的重物，Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数k＝100N/m，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，加速度为a且大小未知，已知在前0.2s时间内F为变力，0.2s以后F为恒力，已知sin53°＝0.8， ， 则（ ）。

电磁轨道炮工作原理如图，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道炮模型，其轨道长度为L=0.5m，平行轨道间距d=0.02m，弹体的质量m=0.02kg，导轨中的电流I=10A，磁感应强度的大小B=1T，不计一切阻力，求：