第四章 牛顿运动定律 知识点题库

一座大楼中有一部直通高层的客运电梯,电梯的简化模型如图1所示。已知电梯在t = 0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示。如图1所示,一质量为M的乘客站在电梯里,电梯对乘客的支持力为F。根据a-t可以判断,力F大小不变,且FMg的时间段为(    )

A . 1~8s内 B . 8~9s内 C . 15~16s内 D . 16~23s内
关于单位制,下列说法中正确的是

A . kg、m/s、N是导出单位 B . kg、m、C是基本单位 C . 在国际单位制中,功率的基本单位是J D . 在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
如图所示,有一范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ.现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek最随位移x、机械能E随位移x变化规律的图像中,可能正确的是(   )

A . B .    C . D .
如图所示,长为L的轻绳上端系于A点,在轻绳的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),A点离地面的高度为2L、离墙壁的距离为L,A点的正下方P点处有一固定铁钉.现将球拉至与A等高的位置(轻绳处于水平拉直状态)释放.当地的重力加速度为g,不计空气阻力.

  1. (1) 若已知小球摆至最低点,轻绳被铁钉挡住前瞬间,绳子的拉力大小为3mg,则小球此时的速度为多大?

  2. (2) 若轻绳能承受的最大拉力为9mg,轻绳被挡住后瞬间恰好被拉断,则铁钉离A点的距离为多少?

  3. (3) 轻绳断裂后,小球在以后的运动过程中第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?

如图所示,小车上物体的质量m=8kg,它被一根在水平方向上拉伸了的轻弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力是6N.现对小车施一水平向右的作用力,使小车由静止开始运动,在小车的加速度由零逐渐增大到1m/s2的过程中,以下说法正确的是(  )

A . 物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力逐渐变大 B . 物体受到的摩擦力先减小、后增大,先向左、后向右 C . 当小车的加速度为0.75m/s2时物体不受摩擦力的作用 D . 小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时物体受到的摩擦力为8N
关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是(   )
A . 一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消 B . 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同 C . 作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此 D . 先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是(   )
A . 一对作用力和反作用力 B . 一对平衡力 C . 大小相等,方向相同,作用在一条直线上 D . 大小相等,方向相反,作用在同一物体上
里约奥运会男子跳高决赛的比赛中,加拿大选手德劳因突出重围,以2米38的成绩夺冠。 则(   )

A . 德劳因在最高点处于平衡状态 B . 德劳因在下降过程中处于超重状态 C . 德劳因起跳以后在上升过程中处于失重状态 D . 德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
在平直高速公路上,一辆质量为2×103kg的汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方出现事故,立即紧急刹车,制动力为4×103N。求:
  1. (1) 刹车过程中汽车的加速度大小;
  2. (2) 汽车从开始刹车至最终停下来运动的距离。
下列说法正确的是(    )
A . 重力单位牛顿是国际制基本单位 B . 时间是国际单位制中一个基本物理量 C . 物理量质量是矢量 D . 长度的国际制基本单位是千米
行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害.为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,座椅对人的阻力约为50 N,则安全带对乘客的作用力大小约为(  )
A . 400 N B . 350 N C . 300 N D . 250 N
如图所示,两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑滑轮两侧,用手托着物体A使细绳恰好伸直,弹簧处于原长,此时A高地面的高度为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法正确的是(   )

A . 弹簧的劲度系数为 B . 此时弹簧的弹性势能等于mgh- mv2 C . 此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上 D . 物体A落地后,物体B将向上运动到h高度处
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,实验器材按如图所示安装完毕.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.

  1. (1) 实验装置或操作过程需要调整的是(写出一项即可);
  2. (2) 当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
  3. (3) 如果在砝码盘与细绳间连接一个力传感器测量小车受到的拉力,实验中是否必须满足砝码盘与盘中砝码的总质量远小于小车的质量?(选填“是”或“否”)
  4. (4) 某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,以下操作正确的是________.
    A . 平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B . 每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 C . 实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源 D . 用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式 求出
如图所示,质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37°。已知g=10 m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

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  1. (1) 当汽车以a=4 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力;
  2. (2) 当汽车以a′=10m/s2的加速度向右匀减速运动时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(结果可保留根号)。
物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取g=10m/s2 , 则下列说法正确的是(   )

A . 物体的质量m=0.5kg B . 前2s内推力F做功的平均功率 =3W C . 第2s内物体克服摩擦力做的功W=2J D . 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40
某同学把图(a)所示实验装置固定在水平实验桌面上,通过装置中数字化信息系统获得了小车加速度 与钩码的质量 的对应关系图,如图(b)所示。实验时选用了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:

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  1. (1) 根据该同学的实验结果,小车的加速度与钩码的质量成(填“线性”或“非线性”)的关系;
  2. (2) 由图(b)可知, 图线不经过原点,可能的原因是
  3. (3) 若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,则实验中应采取的改进措施是
  4. (4) 本实验中直接以钩码所受重力 作为小车受到的合外力,则钩码的质量应满足的条件是
如图甲,足够长的光滑斜面倾角为 。从t=0时有一质量为2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动,设F沿斜面向上为正方向,F随时间t的变化关系如图乙、取物块的初始位置为零势能位置,重力加速度g取 ,则物块(  )

A . 物块在1s末的动能为4J B . 物块在3s末的动能为81J C . 在0~1s时间内物块的机械能减少4J D . 在0~1s时间内合外力的功率为16W
我国“洛神”号潜艇研制已经取得了重大突破,开始进入试车定型阶段,该潜艇应用了超导磁流体推进器。如图是超导磁流体推进器原理图,推进器浸没在海水中,海水由前、后两面进出,左、右两侧导体板连接电源,与推进器里的海水构成回路,由固定在潜艇上的超导线圈(未画出)产生垂直于海平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B。已知左、右两侧导体板间海水的体积为V,垂直于导体板方向单位面积上的电流为I(导体板外电流不计),下列说法正确的是(   )

A . 要使潜艇前进,左,右两侧导体板所接电源的正、负极应与图示方向相同 B . 同时改变超导线圈中电流的方向和海水中电流的方向,潜艇受磁场力的方向将反向 C . 潜艇所受磁场力的大小为IVB D . 若导体板间海水的电阻为R,其两端的电压为U,则潜艇在海水中匀速前进时,海水中的电流小于
如图所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径.在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则(   )

A . 物块始终受到两个力作用 B . 只有在A,B、c、d四点,物块受到的合外力才指向圆心 C . 从a到b,物块所受的摩擦力先增大后减小 D . 从b到a,物块处于超重状态
儿童蹦极中,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时(   )

A . 加速度为零,速度也为零 B . 加速度 , 沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C . 加速度 , 沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D . 加速度 , 方向竖直向下