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高中物理
牛顿第二定律
牛顿第二定律 知识点题库
如图所示,质量相等的两物体A、B叠放在粗糙的水平面上,A与B接触面光滑.A、B分别受水平向右的恒力
F
1
、
F
2
作用,且
F
2
>
F
1
. 现A、B两物体保持相对静止.则B受到地面的摩擦力大小和方向为( )
A .
,向右
B .
,向左
C .
,向左
D .
,向右
如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道ACB,已知轨道的半径为R,小球到达轨道的最高点B时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力,重力加速度为g,空气阻力忽略不计。求:
(1) 小球到达轨道最高点B时的速度多大;
(2) 小球通过半圆轨道最低点A时,轨道对小球的支持力大小;
(3) 小球落地点距离A点多远。
在地面上以初速度v
0
竖直向上抛出一小球,经过2t
0
时间小球落回抛出点,其速率为v
1
, 已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比,则小球在空中运动时速率随时间的变化规律可能是( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带.传送带正以v
0
=4m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2kg的物体(物体可以视为质点),从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,无论是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化.物体与传送带间的动摩擦因数为0.4,传送带左右两端A、B间的距离L
AB
=10m,重力加速度g=10m/s
2
, 则:
(1) 物体在传送带上向左最多能滑到距A的距离
(2) 物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的时间
(3) 物体第一次从A点滑入到再一次回到A点的在传送带上滑动而留下划痕的长度
质量为M=0.6kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ
1
=0.35,这时铁箱内一个质量为m=0.2kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ
2
=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s
2
。求:
(1) 木块对铁箱的压力;
(2) 水平拉力F的大小;
(3) 减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,当箱的速度为6m/s时撤去拉力,又经2s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
天津国际无人机展首次公开展出的软体飞机引发观众广泛关注。软体飞机是没有硬质骨架的飞机,机翼面积大,载荷能力强,具有良好的弹性。飞翔从容、稳定、易操纵,被称为“空中自行车”、“无线的风筝”。若一质量为m的软体飞机超低空飞行,在距离地面h高度的水平面内,以速率v做半径为R的匀速圆周运动,重力加速度为g,空气阻力忽略不计。求
(1) 求空气对飞机的作用力的大小;
(2) 若飞机在匀速圆周运动过程中,飞机上的一个质点脱落,求质点落地点与飞机做匀速圆周运动的圆心之间的水平距离。
如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,接着再次点火将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点。下列说法正确的是( )
A .
卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B .
卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期
C .
卫星在轨道3上的机械能大于在轨道2上的机械能
D .
卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度
滑板运动是一项刺激运动项目,深受青少年喜欢,某次比赛部分赛道如图甲所示,现将赛道简化为如图乙所示的模型:粗糙倾斜轨道AB与光滑圆弧形轨道相切于B点,粗糙水平轨道CD与光滑圆弧形轨道BC、DE相切于C、D点。运动员与滑板一起(可看作质点)从A点静止开始滑下,经轨道BC、CD滑到E点时速度恰好为零,然后返回。已知人和滑板总质量为m=60kg,倾斜轨道AB长L=5m,与水平面的夹角θ=53°,滑板与AB的动摩擦因数为μ
1
=0.2,水平轨道CD长S=6m,圆弧形轨道半径均为R=4m,不计空气阻力,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s
2
)。求:
(1) 运动员第一次滑到C点时对轨道的压力大小;
(2) 滑板与水平轨道CD的动摩擦因数;
(3) 运动员从A点开始下滑到第一次回到AB轨道速度为零的过程损失的机械能。
如图甲所示为一名滑雪运动员为迎接2022年北京冬奥会的训练画面,其运动过程可简化为如图乙所示的模型:运动员(可视为质点)沿倾斜滑道由静止开始沿直线匀加速下滑,到达坡底后进入水平滑道沿直线匀减速滑行一段距离后停下。已知运动员及装备的总质量
,倾斜滑道的倾角
,运动员沿斜面下滑
到达坡底时的速度大小为
。设运动员与整个滑道的动摩擦因数均相同,运动员从倾斜滑道进入水平滑道瞬间的速度大小不变,不计空气阻力。(
)求:
(1) 运动员沿倾斜滑道下滑时的加速度大小;
(2) 运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小;
(3) 运动员在整个滑行过程中所用的总时间。
摩天大楼中有一部从一楼直通顶层的客运电梯,其简化模型如图(甲)所示。电梯受到的拉力F是随时间t变化的。电梯在t=0时由静止开始沿竖直方向运动,F-t图像如图(乙)所示。电梯总质量m=1.0×10
3
kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s
2
。若取电梯向上运动的方向为正,在图中能表示电梯运行的v-t图像是( )
A .
B .
C .
D .
某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊0.8N重物时,弹簧下端的指针指木板上刻度于B的位置,把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”,g取10m/s
2
。(规定:合力与加速度的的方向向上为正,向下为负)某同学实验后得到下列表格的数据,但不完整,请你帮忙完善:
指针所指位置
A
C
0
B′
加速度/m/s
2
-1
(
)
0
(
)
图为太空站中用于测量人体质量的装置(
),该装置可简化为图所示的结构,P是可视为上表面光滑的固定底座,A是质量为
的座椅,座椅两侧连接着相同的轻质弹簧,座椅可在P上左右滑动,
利用空座椅做简谐运动的周期与坐上宇航员后做简谐运动的周期来计算宇航员Q的质量,假定初始状态下两弹簧均处于原长,宇航员坐上座椅后与座椅始终保持相对静止。
(1) 若已知做简谐运动的物体其加速度与位移均满足
的关系,其中x为物体相对于平衡位置的位移,
为圆频率,圆频率由系统自身性质决定,圆频率与简谐运动周期的关系满足
,已知两弹簧的劲度系数均为k,求:当空座椅偏离平衡位置向右的位移为x时的加速度大小(用k、x、
表示)和方向;空座椅做简谐运动时
的表达式(用
、k表示);
(2) 若物体的加速度与位移仍然满足
的关系,通过测量得到空座椅做简谐运动的周期为
,坐上宇航员后,宇航员与座椅做简谐运动的周期为
,则该宇航员的质量为
为多少?(用
、
、
表示)
某型号火箭的质量为
, 已知火箭发动机点火后竖直向下喷出高温高压气体,气体对火箭产生的初始推力为
, 则火箭起飞时的加速度为
。假设火箭在竖直向上飞行阶段,气体对火箭产生的推力恒定,那么,火箭飞行的加速度将
(填写“变小”、“不变”或“变大”)。
质量为
的物体置于水平地面上,在
的水平力作用下做匀加速直线运动,运动过程中受到摩擦力的大小为
, 则该物体加速度的大小为( )
A .
B .
C .
D .
如图甲所示,质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点),在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧,弹簧原长小于筒长,且弹簧与滑块不拴接。滑块由静止释放,离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端,此后木板的速度-时间图象如图乙所示,已知木板质量M=0.2kg,最终滑块恰好没有离开木板,重力加速度g取10m/s
2
, 则( )
A .
滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
B .
木板长度为0.75m
C .
释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45J
D .
木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.375J
如图所示,一根长
的细线,一端系着一个质量
的小球(视为质点),拉住线的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大,当小球的角速度增大到开始时的3倍时,细线断开。细线断开前的瞬间,其拉力比开始时大
。取重力加速度大小
。
(1) 求细线断开前的瞬间,小球受到的拉力大小;
(2) 求细线断开前的瞬间,小球的线速度大小;
(3) 若小球离开桌面时,速度方向与桌面右边缘间的夹角为
, 桌面高出水平地面
, 求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离。
如图所示的装置,两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板,木板的重心与两圆柱等距,其中圆柱的半径
, 木板质量
, 木板与圆柱间的动摩擦因数
, 两圆柱以角速度
绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力
于木板上,使其以速度
沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是( )
A .
不论
多大,所需水平拉力恒为
B .
越大,所需水平拉力也越小
C .
若
, 则水平拉力
D .
若
, 且水平拉力恒为
时,则木板做匀加速运动
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
。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
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
、
, 物块与长木板、平台间动摩擦因数分别为
,
, 重力加速度
。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。
如图所示,倾角
的固定斜面顶端安装一轻质光滑定滑轮,质量为
的物块A和质量
的物块B用轻绳连接并跨过滑轮,一开始,在外力作用下A、B处于静止状态。已知B与斜面间的动摩擦因数
, 重力加速度g取
, 不计空气阻力。现撤去外力,当物块A下落高度
时,下列说法正确的是( )
A .
物块A的加速度大小为
B .
绳子的拉力大小为15N
C .
物块A速度大小为4m/s
D .
物块B的动能为2J
两木块A、B质量均为m,用劲度系数为k的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,如图所示,用外力将木块A压下一段距离静止,释放后A在竖直方向做简谐运动,在A振动过程中,木块B刚好没有离开地面,重力加速度为g,求:
(1) 木块A的最大加速度;
(2) A的振幅。
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如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相
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下列关于阿伏加德罗常数NA的说法正确的是
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已知,如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,点
I think it ______ to do the job. A. worth B.
如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2
(09年大城一中月考)下面过程中一定能产生
如图,正方形的边长为2,分别为的中点,
配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液,下
已知单项式与是同类项,则, 。