3 牛顿第二定律 知识点题库

如图所示，物块A、B、C的质量分别为2m、2m、m,并均可视为质点，三个物块用轻绳通过轻质滑轮连接，在外力作用下现处于静止状态，此时物块A置于地面，物块B与C、C到地面的距离均是L,现将三个物块由静止释放。若C与地面、B与C相碰后速度立即减为零，A距离滑轮足够远且不计一切阻力，重力加速度为g.求：

质量为m的小球穿在光滑细杆MN上，并可沿细杆滑动。已知细杆与水平面夹角30°，细杆长度为2L，P为细杆中点。小球连接轻弹簧，弹簧水平放置，弹簧右端固定于竖直平面的O点。此时弹簧恰好处于原长，原长为 ，劲度系数为 。将小球从M点由静止释放，小球会经过P点，并能够到达N点。下列说法正确的是（   ）

如图所示，倾角为 的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m₂的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m₁的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为E_P。不计定滑轮，细绳，弹簧的质量，不计斜面，滑轮的摩擦，已知弹簧的劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L。现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求：

甲、乙两辆赛车分别行驶在如图所示的水平赛道上。它们经过 圆弧形弯道时的转弯半径分别为r₁、r₂。若两赛车手连同赛车的质量相同，两赛车与路面的最大静摩擦力也相同，则甲、乙两车转弯的最大安全速率之比为；甲、乙两车手以最大安全速率驶过 圆弧赛道所需时间之比为。

《割绳子》是一款益智类小游戏，在适当的时间剪断细线，使糖果掉入绿豆蛙嘴里，则游戏过关．如图所示为某一关卡的游戏框架简图，其中 、 为固定细线的两枚钉子，开始时先剪断细线 ，糖果以 为圆心做圆周运动， 为最低点，当糖果运动到 点的瞬间，又突然剪断细线，糖果在 点飞出，运动到 点时恰好沿水平方向冲上平台，并恰好能滑出平台掉入绿豆蛙嘴里．设糖果质量 ，细线 长 ，平台动摩擦因数 ，糖果运动到 点时细线与竖直方向夹角 ，糖果可视为质点，忽略空气阻力．（ ， ）求：

一同学利用如图所示的实验装置来测量水平轨道的动摩擦因数。在一次实验中，该同学将滑块从A点推出，而后让滑块以一定的初速度沿水平轨道自由滑行，经过B点处的光电门后，最终停在轨道C点处。已知滑块的质量m=2kg滑块经过B点处光电门的速度为4m/s，A、B两点相距6m，B、C两点相距5m，求水平轨道的动摩擦因数。（g=10m/s²）

在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的F-t图像如图所示，其中t=18s时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度g=10m/s² ， 则（   ）

氢能源是全球公认的清洁能源，郫都区依据成都市氢能产业发展规划（2019—2023年）提出，努力打造集研发、制造与示范应用于一体的“绿色氢都”。目前首批氢燃料电池公交车已经在P09公交线投入使用。已知一种氢燃料汽车的质量为m=3.0×10³kg，发动机的额定输出功率P=90kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒f为车重的 。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s^2.试求：（g取10m/s²）

如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜轨道AB与光滑的水平轨道BC连接，处于原长的轻弹簧左端固定于竖直墙面上，右端恰好在B点。质量m=1kg的物块由A点静止释放，第一次运动到B点时速度v=2m/s，经过足够长时间物块静止。物块可视为质点，经过B点时动能不损失，与弹簧碰撞没有能量损失，已知物块与斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s² ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：

如图甲所示，在倾角为 足够长的粗糙斜面底端，一质量 kg的滑块压缩着一轻弹簧且锁定，但它们并不相连，滑块可视为质点． 时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的 图象如图乙所示，其中 段为曲线， 段为直线，在 s时滑块已上滑 m的距离（ 取 m/s² ， ， ）．求：

如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为2m的物块C放在足够高的光滑水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连。初始时，系统静止，细线恰好伸直且无作用力。现对物块C施加一个水平向右的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面。已知重力加速度为g，此过程中（　　）

如图所示，倾角为37°的斜面与水平面平滑连接。现用力F=14N将一滑块（可视为质点）由静止从水平面上A点拉到B点，在B点时撤去力F，滑块沿斜面向上恰好滑到C点，滑块的质量m=2kg，已知滑块与水平面间的动摩擦因数 ，A、B两点的距离L=2.0m，B点距C点的距离 。假设滑块由水平面经过B点进入斜面时速度大小不变， 已知（sin37°=0.6，cos37°=0.8），（ ）求：

如图所示，水平面上O点左侧光滑，右侧粗糙且足够长，有6个质量均为m的完全相同的小滑块（均可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离均为L，滑块1恰好位于O点，滑块2、3、…依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力F作用于滑块1，经观察发现，第6个滑块刚好到达O点时，系统静止，已知重力加速度为g，滑块与O点右侧水平面间的动摩擦因数为μ（未知），下列说法正确的是（   ）

图（a）是一种车载磁吸式手机支架，放上的手机会被牢牢吸附，图（b）是侧视图。已知某手机的质量m=0.2kg，支架吸盘所在平面的倾角θ=53°，手机与支架吸盘之间的动摩擦因数μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=l0m/s² ， sin53°=0.8，cos53°=0.6，汽车静止时：

某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽 12 人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破纪录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（ ）

如图所示，两个半圆环内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度均为B（未知），内、外圆半径分别为R和 ．上下内侧有长为 的金属网极板A、B与C、D，极板间距为d，中间连接两个半圆形绝缘收集板P、Q．A极板附近均匀漂浮着带正电的粒子（初速度近似为零），在 时， 板加电压 ，粒子加速后进入磁场区域Ⅰ，均能到达C极板．已知每个粒子的电荷量为q，质量为m，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力．假设粒子到达B、C、D极板时均能通过，但不能通过A极板．（已知 ）

2022年冬奥会在北京成功举办，激发了全国人民冰雪运动的热情。如图为某滑冰场示意图，甲、乙两名滑冰爱好者正在足够长水平轨道上进行滑冰。乙静止在B点，甲以某一初速度从A点出发向乙滑去，在与乙发生碰撞的瞬间，甲用力将乙推出后，甲恰好能够回到出发点A。已知乙被推出的瞬间获得5m/s的速度，甲、乙的质量关系 ， A、B两点间的距离s=2.25m，两运动员与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.2，甲、乙相互作用时间极短，除碰撞过程外两人均不做功，可视为做匀减速直线运动的质点，重力加速度 ， 求：

如图所示，质谱仪由一个加速电场和环形区域的偏转磁场构成，磁场区域由两圆心都在O点，半径分别为2a和4a的半圆盒N₁N₂和M₁M₂围成，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为+q的粒子不断从粒子源S飘入加速电场，其初速度几乎为0，经电场加速后沿M₁N₁的中垂线从极板上小孔P射入磁场后打到荧光屏N₂M₂上。已知加速电压为U₀（未知）时，粒子刚好打在荧光屏的中央。不计粒子的重力和粒子间相互作用，打到半圆盒上的粒子均被吸收。

“金山银山，不如绿水青山”，现在越来越多的环保新能源电动车出现我们的生活中，为了检测某款新型电动车的性能，让其由静止开始沿平直公路行驶，用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并绘出图像如图所示（图中AB、BC均为直线，C点为实线与虚线的分界点）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，电动车总质量为200kg，重力加速度g取。则由图像可知（   ）

如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与物块P栓接。现用外力将P缓慢压至O点，此时弹簧的压缩量为3l₀ ， 撤去外力后P向右运动；换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中，它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与水平地面间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（   ）