第三节 牛顿第二定律 知识点题库

如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角 ，已知小球的质量为m，细线AC长L，B点距C点的水平和竖直距离相等．装置BO'O能以任意角速度绕竖直轴O'O转动，且小球始终在BO'O平面内，那么在ω从零缓慢增大的过程中（    ）（g取10m/s² ， ， ）

如图所示的直角坐标系xOy，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场。虚线OA位于第一象限，与y轴正半轴的夹角θ=60°，在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场；OA与y轴负半轴所夹空间里存在与OA平行的匀强电场，电场强度大小E=10N/C。一比荷q=1×10⁶C/kg的带电粒子从第二象限内M点以速度v=2.0×10³m/s沿x轴正方向射出，M点到x轴距离d=1.0m，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第一象限后从直线OA上的P点（P点图中未画出）离开磁场，且OP=d。不计粒子重力。

“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设球的质量为m，不计拍的质量。求：

如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B₁。平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B₂ ， CD为磁场B₂边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，现有大量质量均为m，电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)，自O点沿OO′方向水平向右进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，通过小孔O′进入匀强磁场B₂ ， 如果这些粒子恰好以竖直向下的速度打在CD板上的E点(E点未画出)，求：

 

在汽车中悬挂一小球，当汽车在作匀变速运动时，悬线不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向夹角为θ时，汽车的加速度有多大？并讨论汽车可能的运动情况。

运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（   ）

某篮球运动员站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练，图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图像，取 ，空气阻力不计，则根据图像分析可知（   ）

在升降机中挂一个弹簧测力计，下挂一个小球， 当升降机静止时，弹簧伸长6cm；当升降机运动时弹簧伸3cm， 若弹簧测力计质量不计，（g取9.8m/s²）则升降机的运动情况可能是（   ）

2022年冬奥会将在我国北京举行，其中雪车项目惊险刺激。如图甲所示为单人雪车在轨道上滑行的照片。为了让更多的人认识这项运动并加以普及和推广，有的冬季游乐场引进了此项目，并对轨道进行了改进，目的是让更多普通群众能够体验雪车项目的魅力。如图乙所示，在倾角为θ的斜坡上有一雪车轨道由直线AB、半圆BC、CD和四分之一圆弧DE构成，其中AB段轨道粗糙，其余轨道光滑。AB轨道沿斜面向下，B、C、D在同一水平面上，其垂直于斜面的俯视图为图丙所示。在半圆CD最高点处轨道横截面为矩形，如图丁所示。雪车和游客质量共为m，在长为L的直线轨道AB上做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动，然后进入圆弧轨道，无碰撞自由滑行。半圆BC半径为2R，CD半径为R，圆弧DE半径为4R。从E点沿切线方向滑出轨道后，雪车底部继续紧贴斜面进行无摩擦运动，最终安全滑进缓冲区。缓冲区左边缘F点离E点平行斜面的水平距离为d，当地重力加速度为g，因轨道半径足够大，雪车和人可以视为质点，雪车底面始终和轨道底面接触。求：

一起重机用钢绳提升货物，当起重机的功率为P₁时，货物以速度v₁向上做匀速直线运动。在运动过程中，起重机的功率突然增大为P₂ ， 且保持该功率不变，继续提升重物，经过时间t，货物再次做匀速运动。已知货物的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（   ）

如图所示，水平传送带左右两侧的台面光滑且等高，一半径R=3.0m的竖直固定光滑圆弧轨道与水平台面相切于A点，一半径r=1.0m的竖直固定光滑 圆弧轨道与台面相切于B点。传送带以v₀＝2m/s的速度逆时针匀速运行，质量M=3kg的滑块P被锁定在A点，质量为m=1kg的滑块Q在 圆弧轨道上从圆心的等高点静止释放。已知滑块Q与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，传送带长L=1m。设滑块P、Q间发生的是弹性碰撞（碰撞前瞬间滑块P解锁），且滑块P每次先于Q到达A点并立即被锁定，g取10m/s² ， 求：

如图所示，光滑小球A放置在固定有竖直轻质挡板的斜面B上，小球A的质量为m，斜面B的质量为2m，斜面倾角为\theta 。用大小为F、方向水平向右的力推挡板时，A、B恰好在水平面上向右做匀速直线运动，速度大小为v₀ ， 已知重力加速度大小为g，某时刻撤去推力F，下列说法正确的是（   ）

“打夯”是人们抬起重物（夯）将松散的地面夯实的传统方式。现有四人站在地面通过四根绳子同时对一重物施加拉力，使其竖直上升，上升过程中各拉力的方向始终都与竖直方向成 夹角（如图所示），大小均保持 不变。重物离开地面 后撤去拉力，落地后撞击地面的时间为 。已知重物的质量为 ，重力加速度 ， ，不计空气阻力。求∶

小明家住10层，他放学后，乘坐电梯从1层直达10层。假设电梯刚启动时做匀加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做匀减速直线运动。在电梯从1层直达10层的过程中，下列说法正确的是（   ）

如图所示，竖直平面内由倾斜轨道AB、半径为R的圆周细圆管O₁（在底部C处有交错，交错宽度不计）、半径为R的四分之一圆弧轨道DE构成一游戏装置固定于地面。B、D处均平滑连接，粗糙水平直轨道CD段长为1.5R，滑动摩擦因数 ， 其它所有摩擦均不计，圆弧轨道DE的圆心O₂与圆周细圆管圆心O₁等高。现将质量为m的小滑块从斜面的某高度h处静止释放，不计滑块大小和经过连接处的机械能损失。求：

如图，质量M=4kg的木板长L=4m，静止在光滑的水平地面上，其水平上表面左端静置一个质量m=2kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.2。从某时刻开始，用水平力F=10N一直向右拉滑块，直至滑块从木板上滑出。g取10m/s²。求：

质量的滑块，从倾角的光滑斜面上A点由静止开始匀加速下滑，时到达B点，则（   ）

一物体在恒力F的作用下，在粗糙程度不均匀的水平面运动，其运动的v-t图像如图所示，物体在0~t时间内在摩擦因数为的水平面做匀加速，t~2t时间内在摩擦因数为的水平面做匀速运动，2t~3t时间内在摩擦因数为的水平面做匀减速运动。匀速过程速度为v₀ ， 下列说法正确的是（   ）

如图所示，A、B两物块由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的倾角为的光滑斜面上，物块B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知B、C的质量均为 ， 取重力加速度 ， 细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。求：

如图所示，质量为m=1.0kg的长方体物块B放置在粗糙的水平地面上，右侧中心点位置固定一个轻质滑轮。一根不可伸长的轻绳一端通过滑轮与质量为m=1.0kg、表面光滑的滑块A相连，另一端固定在墙壁上，轻质滑轮与墙壁之间的轻绳始终保持水平，滑块A刚好与物块B的右侧相接触且能竖直下滑。现让滑块A由静止释放，已知重力加速度大小g取 ，物块B与粗糙水平地面间的动摩擦因数 。则在滑块A下滑的过程中，下列说法正确的是（   ）