3 牛顿第二定律 知识点题库

在《研究小车的加速度与小车所受外力的关系》的实验中,仪器如图连接:

连接中不正确的地方有哪些?

如图所示,传送带与地面的倾角为37°,以10m/s的速率转动,在传送带上端轻轻静放一质量为0.5kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带两轮间距为16m,则物块从上端运动到下端所需时间可能为(   )(g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A . 1s B . 2s C . 3s D . 4s
如图所示,水平传送带以v=12m/s的速度顺时针做匀速运动,其上表面的动摩擦因数μ1=0.1,把质量m=20kg的行李包轻放上传送带,释放位置距传送带右端4.5m处.平板车的质量M=30kg,停在传送带的右端,水平地面光滑,行李包与平板车上表面间的动摩擦因数μ2=0.3,平板车长10m,行李包从传送带滑到平板车过程速度不变,行李包可视为质点.(g=10m/s2)求:

  1. (1) 行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少?

  2. (2) 要想行李包不从平板车滑出,求行李包释放位置应满足什么条件?

如图所示,一辆长平板货车停在地面的水平台阶上,一名工人需要把质量为m=50kg的箱子从车上移到货物缓冲区,车厢与缓冲区之间有一长为l=5m、倾角为α=37°的固定斜面(斜面顶端与车厢之间平滑连接).工人推动箱子后,只需用F=350N的水平恒力就可以使箱子在水平车厢里以v0=1m/s的速度匀速滑动,箱子到达车厢末端时以此速度平稳地滑上斜面顶端,与此同时工人松开手,箱子沿斜面匀加速下滑,已知箱子与车厢和斜面之间的动摩擦因数均相同.(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:

  1. (1) 箱子与车厢间的动摩擦因数μ

  2. (2) 箱子沿斜面匀加速下滑的加速度a的大小

  3. (3) 箱子滑到底端时速度v的大小.

质量为m=2kg的物体静止于水平地面上的A处,AB间距L=15m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,用大小为F=60N,与水平方向夹角θ=37°斜向下的力推此物体,使物体由静止开始运动,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:

  1. (1) 在力F作用下物体的加速度;

  2. (2) 使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,力F作用的最短时间是多少?

如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:

  1. (1) 小物块与斜面间的动摩擦因数μ;
  2. (2) 匀强电场场强E的大小.
如图表示某物体所受的合力随时间变化的关系图线,设物体的初速度为零,则下列说法中正确的是(   )

A . 物体时而向前运动,时而向后运动,2s末在初始位置的前边 B . 物体时而向前运动,时而向后运动,2s末在初始位置处 C . 物体一直向前运动,2s末物体的速度为零 D . 若物体在第1s内的位移为L,则在前4s内的位移为2L
如图所示,一个小球以v0=8.0m/s速度从圆弧轨道的O点水平抛出,恰好能沿着斜面所在的方向平行于斜面落在Q点.已知斜面光滑,斜面与水平面的夹角为θ=37°,斜面的高度为h=15m.忽略空气阻力的影响,重力加速度为g=10m/s2 , (已知sin37°=0.6,co37°=0.8,tan37°=0.75).求:

  1. (1) 从抛出到落在Q点所用的时间以及落在Q点时速度的大小;
  2. (2) 小球从O点抛出到运动到斜面底端的M点所用的总时间(结果保留两位有效数字).
如图所示,一架质量m=2.0×103kg的喷气式飞机在恒定牵引力作用下由静止开始滑跑,当位移为x=5.0×102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的k=0.02倍,重力加速度g=10m/s2

  1. (1) 求刚起飞时飞机的动能;
  2. (2) 求此过程中飞机受到的牵引力;
  3. (3) 当飞机在空中以v1=300 m/s速度水平匀速飞行时,发动机的输出功率P=1.5×106 W。求此时飞机受到的阻力。
如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的劲度系数为100N/m,此时弹簧伸长了5cm,物体A和车均处于静止状态.(g=10m/s2)则下列有关说法正确的是( )

A . 物体A与车间的最大静摩擦力大小一定等于5N B . 若让小车和物体一起以1m/s2的加速度向右运动,则物体受摩擦力方向向右,大小为5N C . 若设法把小车下面的水平面突然撤去,让小车自由下落,则撤去水平面的瞬间,物体A受两个力作用 D . 若设法把小车下面的水平面突然撤去,让小车自由下落,则撤去水平面的瞬间,物体A的加速度大小为0.5m/s2
                     
  1. (1) 如图,下列实验器材中,在“探究加速度与力、质量的关系”、“探究做功与速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”三个学生实验中都必须要选用的是(填器材编号)

  2. (2) 如图所示为实验过程中得到的其中一条纸带,所用电源频率为50Hz,纸带上的点为实际打出的点,则打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为m/s,此纸带最有可能是以下三个实验中的 实验得到的。

    A.探究加速度与力、质量的关系     

    B.探究做功与速度变化的关系

    C.验证机械能守恒定律

  3. (3) “探究做功与速度变化的关系”实验中,图中橡皮条与小车连接方式正确的是; (左右二图为A、B连接方式的放大图)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其目的是

    A.防止小车不能被橡皮筋拉动

    B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

    C.防止纸带上打点不清晰

质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的 图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f,取 =10 m/s2, 求:

  1. (1) 弹性球受到的空气阻力f的大小;
  2. (2) 弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L,细杆上面的A、B两点到O点的距离都为L,将圆环拉至A点由静止释放,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 圆环通过O点的加速度小于g B . 圆环在O点的速度最大 C . 圆环在A点的加速度大小为 D . 圆环在B点的速度为
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,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,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:

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  1. (1) 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。
  2. (2) 一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:_______________
    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,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差 D . 小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出。
  3. (3) 图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是由该纸带可求得小车的加速度 =.(计算结果保留三位有效数字)

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如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为m=1.0×102kg.现加一水平方向向左的匀强电场,场强E=3.0×106N/C,平衡时绝缘线与竖直方向的夹角θ为30°.

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求:

  1. (1) 小球带何种电荷,电荷量为多大; (g取10m/s2
  2. (2) 如果绳子突然断了,小球如何运动,加速度多大.
如图所示,无人机从地面起飞时,发动机提供的动力F方向与水平方向夹角α=60°,使无人机恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行.经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°,同时把大小调节为F1 , 使无人机匀减速但依然沿原方向飞行,不计空气阻力,下列说法中正确的是(   )

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A . 加速时加速度的大小为g B . 加速时动力的大小F=mg C . 减速时动力的大小F1=0.5mg D . 减速飞行时间2t后速度为零
某同学利用如图装置“探究加速度与力、质量的关系”

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  1. (1) 本实验采用的物理思想方法是(_________)
    A . 等效替代法 B . 控制变量法 C . 直接比较法 D . 理想实验法
  2. (2) 实验中小车质量应沙和沙桶的总质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”);
  3. (3) 该同学实验中打出如图2一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起,每5个点取1个计数点,量出相邻两个计数点之间的距离分别为:OA=1.20cm,AB=1.50cm,BC=1.80cm,CD=2.10cm,则小车的加速度大小为m/s2 (保留两位有效数字);
  4. (4) 在实验中保持小车质量不变,改变沙和沙桶的总质量,测得沙和沙桶的总重力F和加速度a的数据如下表:

    F/N

    0.15

    0.30

    0.48

    0.62

    0.74

    a/(m•s﹣2

    0.05

    0.16

    0.30

    0.40

    0.49

    ①根据测得的数据,在图3中作出 a - F 图象

    ②根据图1可知a – F 图象未过坐标原点的原因可能是

某物理研究性学习小组利用如图中的装置探究加速度与物体受力、质量之间的关系。实验步骤如下:

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a.将小车置于带有定滑轮的木板上,把纸带穿过打点计时器后连在小车尾部。

b.用垫块将木板一端垫高,调整其倾斜程度,直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点。

A.间距相等    B.间距越来越小    C.间距越来越大

c.在细绳一端挂上沙桶,另一端通过定滑轮系在小车前端。将小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车。打点计时器在纸带上打出一系列点,据此计算出小车的加速度。

d.保持小车的质量不变,改变沙和沙桶的总质量,重复实验,并记录数据。

e.保持沙和沙桶的总质量不变,改变小车的质量,重复实验,并记录数据。

  1. (1) 步骤b中应选择纸带(选填字母序号);
  2. (2) 若某次实验测得小车的总质量M=500g,则跨过滑轮下的沙和沙桶总质量最适合用_______;
    A . 30g B . 100g C . 300g D . 500g
  3. (3) 实验所使用的交流电周期为0.02s,下图是实验中打出的一段纸带,在打出的点中,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F。测得各计数点到O点的距离分别为OA=1.59cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.82cm。则C点速度vc=m/s,小车的加速度a =m/s2(结果均保留两位有效数字)。

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  4. (4) 该小组做本实验时,用质量分别为300g、600g、900g的小车进行了实验并作出了如图所示的图像。根据图像,你能得到什么结论________。

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    A . 质量一定时,物体的加速度与受力成正比 B . 质量一定时,物体的加速度与受力成反比 C . 受力一定时,物体的质量越大,其加速度越小 D . 受力一定时,物体的质量越大,其加速度越大
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验,平衡摩擦力后,在保持沙和桶总质量不变的情况下,增加小车质量M,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为a;重做实验多次,得到多组数据。

  1. (1) 除了电火花计时器、小车、沙子和砂桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有____(选填选项前的字母)。
    A . 220V、50Hz的交流电源 B . 刻度尺 C . 电压可调的直流电源 D . 天平(附砝码) E . 秒表
  2. (2) 以下实验操作正确的是(选填选项前的字母)。

    A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

    B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

    C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将沙子和砂桶通过细线挂在小车上

    D.若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力

  3. (3) 在满足小车质量远大于沙子和砂桶质量后,某组同学实验得出数据,画出的a-的关系图线如图乙所示。从图像中可以推算出,作用在小车上的恒力F=N。当小车的质量为4kg时,它的加速度为m/s2
甲、乙、丙三个实验小组分别采用图甲、乙、丙所示的实验装置探究“加速度与力,质量的关系”。

  1. (1) 下列说法正确的是____
    A . 三个实验中,甲必须平衡小车所受的摩擦力,乙和丙不需要 B . 三个实验中,甲必须使重物的质量远小于小车的质量,乙和丙不需要 C . 三个实验中,都必须用天平测量重物的质量
  2. (2) 某次实验中记录的纸带如图所示,从A点起每5个点取一个计数点,即两相邻计数点间的时间间隔为 , 则小车运动的加速度为。(结果保留三位有效数字)

  3. (3) 乙小组采用图乙实验装置,多次改变重物的质量,通过弹簧测力计读出拉力F,并求出小车的加速度a,然后以拉力F为横轴,加速度a为纵轴,画出的图像是一条倾斜直线,图线的斜率为k,则小车的质量M为