3 牛顿第二定律知识点题库

如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有（）

A . 若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止 B . 若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑 C . 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变 D . 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将减小

如图所示，细绳的一端悬于 $\text{[math]}$ 点，另一端系一小球，在 $\text{[math]}$ 点正下方有一钉子。现在使得小球由高处摆下，当绳摆到竖直位置时与钉子相碰，则绳碰钉子前、后瞬间相比（不计空气阻力）（）

A . 小球的线速度变大 B . 小球的角速度变大 C . 小球的向心加速度减小 D . 绳子的拉力变大

在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示，碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶运动的v-t图线如图(b)中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量均为19 kg，则（）

A . 碰后蓝壶速度为0.8m／s B . 碰后蓝壶移动的距离为2.4m C . 碰撞过程两壶损失的动能为7.22J D . 碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为5：4

如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）

A .

图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B . 图片_x0020_1849963518

图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C . 图片_x0020_100008

图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D . 图片_x0020_100009

图4脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处由静止释放。研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，做出小球所受弹力 F 的大小随小球下落的位置坐标 x 变化的关系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。以下说法正确的是（）

A . 小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度始终减小 B . 小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大 C . 当 x＝h＋2x₀ 时，小球的动能为零 D . 小球动能的最大值为 $\text{[math]}$

在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球能够一起以加速度a匀加速竖直下滑，已知a＜g（g为重力加速度），则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图所示，质量 $\text{[math]}$ 的物体静止在水平面上的A点，现对其施加一个水平向右的恒力 $\text{[math]}$ ，使物体做匀加速直线运动，运动 $\text{[math]}$ 到达B点，此时的速度 $\text{[math]}$ ，撤去恒力 $\text{[math]}$ 后，最终停在C点。求：

（1）物体受到的摩擦力是多大？
（2）求B、C间的距离？

过山车的一部分运动可简化为如图所示的模型图，若模型中所有轨道都光滑。现使小车（质点）从左侧轨道距B点h=1.25m处的P点由静止开始下滑，B点为轨道的最低点，小车进入圆轨道后，不脱离轨道，恰好能过最高点A。不计空气的阻力，小车的质量m=1.0kg，取g=10m/s²。求：

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（1）小车通过B点时的速度大小v_B；
（2）圆轨道的半径R；
（3）小车到达圆周轨道B点时对轨道的压力F_B′。

一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2W，电阻R₁=12W，R₂=R₄=4W，R₃=8W，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ 。

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（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R₄的总电量为多少；
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀=2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出；（要求写出计算和分析过程）
（3）在(2)的情况下，如果该带电微粒的质量 $\text{[math]}$ ，求当开关S闭合后带电微粒在电容器内偏转过程中机械能的变化量。

如图所示一足够长的斜面，倾角 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，斜面 $\text{[math]}$ 与水平面 $\text{[math]}$ 平滑连接，质量 $\text{[math]}$ 的物体静止于水平面上的 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 点之间的距离 $\text{[math]}$ ，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，现物体受到一水平向右的恒力 $\text{[math]}$ 作用，运动至 $\text{[math]}$ 点时撤去该力，（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ）则：

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（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？
（2）物体到达 $\text{[math]}$ 点时的速度是多大？
（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？

下列关于牛顿运动定律的说法，正确的是（）

A . 运动速度大的物体具有较大的惯性 B . 物体相互作用时，先有作用力后有反作用力 C . 力是改变物体运动状态的原因 D . 作用力与反作用力大小相等，方向相同，作用在同一直线上

在竖直立于地面上、劲度系数为k的轻弹簧上端放置一质量为m的物块，取物块静止时弹簧上端为坐标原点O、竖直向下为正方向建立x轴，如图甲所示。取O点的重力势能为零，在物块上施加一竖直向下的力F，测得物块向下运动至最低点过程中，物块与弹簧组成的系统的机械能E与物块位移x的关系如图乙所示（弹簧始终在弹性限度内），图线与纵轴的交点为（0，E₀），x=0与 $\text{[math]}$ 之间为倾斜直线， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之间为平行x轴的直线。则在物块位移从x=0到 $\text{[math]}$ 的过程中，下列判断正确的是（）

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A . $\text{[math]}$ B . 在 $\text{[math]}$ 处物块动能最大 C . x=0位置处物块的加速度大于 $\text{[math]}$ 位置处物块的加速度 D . x=0位置处物块的加速度与 $\text{[math]}$ 位置处物块的加速度大小相等

如图所示，小球沿水平面通过 $\text{[math]}$ 点进入半径为 $\text{[math]}$ 的半圆弧轨道后，已知小球通过最高点 $\text{[math]}$ 时对 $\text{[math]}$ 点的压力等于其重力的2倍，然后落回水平面，不计一切阻力，求小球落地点离 $\text{[math]}$ 点的水平距离为多少？（ $\text{[math]}$ ）

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2022年2月，北京市和张家口市将联合举办第24届冬季奥林匹克运动会，某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红、蓝两只冰壶发生正碰，如图甲所示。若碰撞前后两壶的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，则（）

A . 两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒 B . 碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大 C . 碰撞后，蓝色冰壶经过 $\text{[math]}$ 停止运动 D . 碰撞后，两壶相距的最远距离为 $\text{[math]}$

某同学乘坐济南地铁2号线前往历城二中，地铁由静止启动过程中观察到悬挂的圆珠笔偏离竖直扶手，他用手机拍摄了当时的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。地铁启动过程可视为匀加速直线运动，请根据照片估算地铁匀加速时加速度的大小为（）

A . 1.3m/s² B . 1.7m/s² C . 2.1m/s² D . 2.5m/s²

如图所示，光滑斜面倾角θ=60°，其底端与竖直平面内半径R的光滑圆弧轨道平滑对接，位置D为圆弧轨道的最低点。两个质量均为m的小球A和小环B（均可视为质点）用L=1.5R的轻杆通过轻质铰链相连。B套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直。在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变）。重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A . 刚释放时，小球A的加速度大小为 $\text{[math]}$ B . 小球A由静止释放运动到最低点时，机械能一直减小 C . 小球A运动到最低点时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 已知小球A运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，则此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小为5.5mg+ma

“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的同心金属半球面A和B构成， $\text{[math]}$ 分别是电势为 $\text{[math]}$ 的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N。其中动能为 $\text{[math]}$ 的电子沿电势为 $\text{[math]}$ 的等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间，到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。若电场的边缘效应，电子之间的相互影响，均可忽略。下列判断正确的是（）

A . 偏转器内的电场是匀强电场 B . 等势面C处的电场强度大小为 $\text{[math]}$ C . 到达N板左、右边缘处的电子，其中左边缘处的电势能大 D . $\text{[math]}$

如图所示，在平台AD中间有一个光滑凹槽BC，凹槽内有一长木板。长木板左端与B点接触，右端与C点的距离 $\text{[math]}$ 。长木板的上表面水平且与平台AD平齐，一可视为质点的物块以 $\text{[math]}$ 的水平初速度滑上长木板，当长木板的右端接触凹槽C端时，物块位于长木板的最右端。已知物块与长木板的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，物块与长木板、平台间动摩擦因数分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）长木板的长度s；
（2）物块从滑上长木板到最终停止的时间t。

一质量为 $\text{[math]}$ 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为100m的弯道时，汽车的速度为36km/h。求：

（1）路面对轮胎的径向静摩擦力为多大？
（2）若路面对轮胎的径向最大静摩擦力为 $\text{[math]}$ ，为保障汽车不发生侧滑，汽车转弯的速度不能超过多少？
（3）为防止汽车侧滑，可以在弯道处让路面倾斜，假设某弯道路面倾角为27°，弯道半径为80m，汽车速度为多大时，路面对轮胎的摩擦力恰好为零？（g取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

如图所示，一倾斜的传送带 $\text{[math]}$ 长 $\text{[math]}$ ，与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ ，传送带以 $\text{[math]}$ 顺时针匀速转动。若把一质量 $\text{[math]}$ 的物体（可视为质点）无初速度地放在传送带的起点 $\text{[math]}$ ，物体运动到最高点 $\text{[math]}$ 时恰好与传送带共速。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）物体运动到最高点 $\text{[math]}$ 所用时间是多少；
（2）物体和传送带间的动摩擦因数；
（3）传送带由于传送该物体多消耗的电能。

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