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高中物理
3 牛顿第二定律
3 牛顿第二定律 知识点题库
如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,带电量均为+Q. MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电量为+q(可视为点电荷,q远小于Q),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离为2d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1) 小球p在C点刚释放时加速度的大小;
(2) C、O间的电势差U
CO
;
(3) 小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小.
如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度为v
0
沿中线射入两板间,0~
时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g.关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是( )
A .
末速度大小为
v
0
B .
末速度沿水平方向
C .
重力势能减少了
mgd
D .
克服电场力做功为mgd
如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m
1
和m
2
的物体A和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T
1
和T
2
, 已知下列四个关于T
1
的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是( )
A .
T
1
=
B .
T
1
=
C .
T
1
=
D .
T
1
=
如图所示,ABC是一雪道,AB段为长L=80m倾角θ=37°的斜坡,BC段水平,AB与BC平滑相连.一个质量m=75kg的滑雪运动员,从斜坡顶端以v
0
=2.0m/s的初速度匀加速滑下,经时间t=5.0s 到达斜坡底端B点.滑雪板与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同.取g=10m/s
2
. (sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1) 运动员在斜坡上滑行时加速度的大小a;
(2) 滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ;
(3) 运动员滑上水平雪道后,在t'=2.0s内滑行的距离x.
如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
如图甲为冰库工作人员移动冰块的场景,冰块先在工作人员斜向上拉力作用下拉一段距离,然后放手让冰块向前滑动到运送冰块的目的地
其工作原理可简化为如图乙所示,设冰块质量
,冰块与滑道间动摩擦因数
,运送冰块距离为12 m,工人拉冰块时拉力与水平方向成
角向上
某次拉冰块时,工人从滑道前端拉着冰块
冰块初速度可视为零
向前匀加速前进
后放手,冰块刚好到达滑道末端静止
已知
、
求:
(1) 冰块在加速与减速运动过程中加速度大小之比;
(2) 冰块滑动过程中的最大速度;
(3) 工人拉冰块的拉力大小.
高中物理课本上有一个小实验,其截图如图:
实验时,某同学将小纸帽压到桌面上,从放手到小纸帽刚脱离弹簧的运动过程中
假定小纸帽运动中只发生竖直方向移动
,不计空气阻力,下列说法正确的是
A .
小纸帽向上弹起过程中,一直处于超重状态
B .
小纸帽刚离开弹簧时的动能最大
C .
小纸帽向上弹起过程中,弹簧对小纸帽的作用力大于小纸帽对弹簧的作用力
D .
小纸帽弹起到脱离的过程中机械能一直增加
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
质量为30kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是2.5m。小孩的父亲将秋千板从最低点拉起某一高度后由静止释放,小孩沿圆弧运动至最低点时的速度为5m/s,则此时她对秋千板的压力约为( )
A .
0
B .
200N
C .
600N
D .
1000N
一个小球以12m/s的速度冲上一个足够长的斜面,当它再次返回斜面底端时速度大小为8m/s,若小球上滑和下滑阶段均为匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A .
小球在上滑和下滑阶段运动时间之比为3:2
B .
小球在上滑和下滑阶段运动位移大小之比为3:2
C .
小球在上滑和下滑阶段运动平均速度大小之比为2:3
D .
小球在上滑和下滑阶段运动加速度大小之比为9:4
如图甲所示,一足够长的质量M=0.4kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v
0
=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,小滑块刚滑上长木板0.2s内的速度图象如图乙所示,小滑块可看成质点,重力加速度g取10m/s
2
, 求:
(1) 小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a
1
(2) 从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总位移x
如图,质量为1.2kg的木块放在水平桌面上,在与水平方向成37°角斜向右上、大小为4N的拉力作用下,以10m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37
o
=0.6,cos37
o
=0.8,g取10m/s
2
。
(1) 求木块与桌面间的动摩擦因数。
(2) 若从某时刻起,将与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F突然变成与水平方向成37°角斜向左下方的力F
1
=8N,如右图所示。求在换成力F
1
后的瞬间木块的加速度。
(3) 在(2)的情况下,试通过计算分析木块减速到零后能否反向运动? 若能,求出运动的加速度是多大?若不能,求出此时摩擦力多大?(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电小球恰好能沿图示虚线(与水平方向成θ角)由A向B做直线运动,小球的初速度为v
0
, 重力加速度为g,则 ( )
A .
小球可以带正电
B .
小球向上运动过程中动能和重力势能之和在减小
C .
可求出小球运动到最高点所用的时间
D .
不能求出小球运动到最高点电势能的改变量
如图所示,质量为m的小物块初速度为v
0
, 从底端沿足够长的均匀粗糙斜面向上运动,最后返回斜面底端。已知小物块沿斜面下滑时间是上滑时间的2倍,下列说法正确的是( )
A .
小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的2倍
B .
小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的4倍
C .
整个运动过程中重力对物块的冲量为零
D .
整个运动过程中小物块的动量变化大小为
足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上表面相切的
光滑圆弧轨道,质量为M=2kg的小木盒从离圆弧底端h=0.8m处由静止释放,滑上传送带后作减速运动,1s后恰好与传送带保持共速。传送带始终以速度大小v逆时针运行,木盒与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,木盒与传送带保持相对静止后,先后相隔T=5s,以v
0
=10m/s的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球,小球的质量m=1kg.第1个球与木盒相遇后,球立即进入盒中并与盒保持相对静止,第2个球出发后历时△t=0.5s与木盒相遇。取g=10m/s
2
, 求:
(1) 传送带运动的速度大小v,以及木盒与第一个小球相碰后瞬间两者共同运动速度大小v
1
;
(2) 第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇;
(3) 从木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量。
一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v
0
=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25.若斜面足够长已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s
2
, 求:
(1) 小物块沿斜面上滑时的加速度大小
(2) 小物块上滑的最大距离;
(3) 小物块返回时的加速度大小.
如图所示,可看做质点的小物块放在长木板的正中央,长木板置于光滑水平面上,两物体皆静止;已知长木板质量为M=4.0kg,长度为L=3.0m,小物块质量为m=1.0kg,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2;两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度g=10m/s
2
, 试求:
(1) 用水平向右的恒力F作用于小物块,当F满足什么条件,两物块才能发生相对滑动?
(2) 若一开始就用水平向右5.5N的恒力作用与小物块,则小物块经过多长时间从长木板上掉下?
质量为m = 4kg的小物块静止于地面上。现用竖直向上的恒力F拉动小物块,经过时间t = 2s,小物块运动了h = 4m的距离,取g =10m/s
2
。求:
(1) 物快加速度a的大小;
(2) 恒力F的大小;
(3) 2s末恒力的功率的大小。
如图甲所示,一木块放在水平地面上,在水平拉力F=3N作用下向右运动,水平地面AB段光滑,BC段粗糙,木块从A点运动到C点的v-t图象如图乙所示,则下列说法正确的是(g=10 m/s
2
)( )
A .
该木块的质量为3kg
B .
在t=6 s时,摩擦力的功率为6 W
C .
拉力在AC段做功为57J
D .
木块在AC段克服摩擦力做功的平均功率为5.25W
如图所示,小球A和物块B之间由轻弹簧相连,并用细线OA挂在天花板上,A、B的质量分别为2m和3m,弹簧的劲度系数为k,整个系统静止,下列说法正确的是( )
A .
细线对小球A的拉力大小为
B .
弹簧的长度为
C .
某时刻烧断细绳OA,该时刻小球A的加速度大小为
D .
某时刻烧断细绳OA,该时刻物块B的加速度大小为
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