格物学 力学牛顿第二定律

牛顿第二定律-牛顿第二定律知识点教师选题基础选择题自测题答案-辽宁省等高中物理,平均正确率62.0%

2025-06-14
牛顿第二定律-牛顿第二定律知识点教师选题基础选择题自测题答案-辽宁省等高中物理,平均正确率62.0%
1、['牛顿第二定律', 'v-t图像', '超重与失重问题']

正确率80.0%塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,某次施工,吊车司机将$$1 0 0 k g$$的物体从地面开始竖直提升,之后其运动的$${{v}{−}{t}}$$图像如图所示,重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$,下列判断正确的是$${{(}{)}}$$

A.前$${{1}{0}{s}}$$物体处于失重状态

B.$${{3}{0}{s}}$$末物体离地面的距离最高,大小为$${{2}{5}{m}}$$

C.前$${{1}{0}{s}}$$钢索对物体的拉力最大,大小为$$1 0 1 0 N$$

D.$$3 6 \! \sim\! 4 6 s$$内钢索的拉力大于$${{0}{~}{{1}{0}}{s}}$$内钢索的拉力

2、['牛顿第二定律', 'v-t图像', '滑动摩擦力', '用牛顿运动定律分析传送带模型']

正确率80.0%如图甲所示,倾角为$${{θ}}$$的足够长的传送带以恒定的速率$${{v}_{0}}$$沿逆时针方向运行。$${{t}{=}{0}}$$时,将质量$$m=1 k g$$的物体$${{(}}$$可视为质点$${{)}}$$轻放在传送带上,物体相对地面的$${{v}{−}{t}}$$图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$。则$${{(}{)}}$$

A.传送带的速率$$v_{0}=1 2 m / s$$

B.传送带的倾角$${{θ}{=}{{3}{0}}{°}}$$

C.物体与传送带之间的动摩擦因数$${{μ}{=}{{0}{.}{5}}}$$

D.$${{0}{~}{{2}{.}{0}}{s}}$$物体相对传送带的位移为$${{1}{6}{m}}$$

3、['牛顿第二定律', '竖直平面内的圆周运动', '牛顿第三定律的内容及理解']

正确率80.0%如图所示,可视为质点的、质量为$${{m}}$$的小球,在半径为$${{R}}$$的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是$${{(}{)}}$$

A.小球能够到达最高点时的最小速度为$${\sqrt {{g}{R}}}$$

B.小球达到最高点的速度是$${\sqrt {{g}{R}}}$$时,球受到的合外力为零

C.如果小球在最高点时的速度大小为$${{2}{\sqrt {{g}{R}}}}$$,则此时小球对管道的外壁的作用力为$${{3}{m}{g}}$$

D.如果小球在最低点时的速度大小为$${\sqrt {{5}{g}{R}}}$$,则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为$${{5}{m}{g}}$$

4、['牛顿第二定律', '向心力']

正确率80.0%如图所示,汽车在一水平公路上转弯时,汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.汽车处于平衡状态

B.汽车的向心力由重力和支持力提供

C.汽车的向心力由摩擦力提供

D.汽车的向心力由支持力提供

5、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '牛顿第二定律', '向心力']

正确率19.999999999999996%如图所示,直角三角形$${{A}{B}{C}}$$区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,$$\angle A=6 0^{\circ}$$,$$\angle B=3 0^{\, \circ}$$,放置在$${{A}}$$点的放射源沿着$${{A}{C}}$$方向发出各种速率的带负电粒子,放置在$${{B}}$$点的放射源沿着$${{B}{C}}$$方向发出各种速率的带正电粒子,正负粒子的比荷相同,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界$${{A}{C}}$$飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为$${{t}}$$,则从边界$${{B}{C}}$$飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\frac{2} {3} t$$

B.$${{t}}$$

C.$$\frac{3} {2} t$$

D.$${{2}{t}}$$

6、['伽利略对自由落体运动的探究', '牛顿第三定律', '牛顿第二定律', '牛顿第一定律', '牛顿第二定律的简单应用', '惯性及惯性现象']

正确率80.0%下列说法不正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.物体的运动是依靠惯性来维持的

B.根据牛顿第二定律可得$$m=\frac{F} {a}$$,可知物体的质量与加速度成反比

C.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因

D.作用力和反作用力总是同一性质的力,它们产生的作用效果不一定相同

7、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '牛顿第二定律']

正确率80.0%如图所示,$${{P}{a}}$$,$${{P}{b}}$$,$${{P}{c}}$$是竖直面内三根固定的光滑细杆,$${{P}}$$、$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$位于同一圆周上,点$${{d}}$$为圆周的最高点,$${{c}}$$点为最低点$${{.}}$$每根杆上都套着一个小滑环$${{(}}$$图中未画出$${{)}}$$,三个滑环分别从$${{P}}$$处释放$${{(}}$$初速为$${{0}{)}}$$,用$${{t}_{1}}$$、$${{t}_{2}}$$、$${{t}_{3}}$$依次表示各滑环到达$${{a}}$$、$${{b}}$$、$${{c}}$$所用的时间,则$${{(}{)}}$$

B

A.$$t_{1} < t_{2} < t_{3}$$

B.$$t_{1} > t_{2} > t_{3}$$

C.$$t_{3} > t_{1} > t_{2}$$

D.$$t_{1}=t_{2}=t_{3}$$

8、['牛顿第二定律', '摩擦力', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题']

正确率40.0%如图所示,大滑块质量为$$M=2 0 k g$$,两个小滑块质量相同,均为$$m=5 k g$$,定滑轮的质量以及滑轮和轻质绳索之间的摩擦可以忽略。滑块之间以及滑块与水平面之间的摩擦系数为$${{0}{.}{1}}$$,重力加速度取为$$1 0 m / s^{2}$$,则要使得三个滑块之间相对静止,则所需外力$${{F}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{3}{0}{0}{N}}$$

B.$${{7}{5}{N}}$$

C.$$1 1 1 5 N$$

D.$$1 5 1 5 N$$

9、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '牛顿第二定律', '向心力', '带电粒子在电场中的运动']

正确率40.0%如图所示为洛伦兹力演示仪的结构简图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,磁场强弱由通过励磁线圈的电流来调节,在球形玻璃泡底部有一个可以升降的电子枪,从电子枪灯丝中发出电子的初速度可忽略不计,经过加速电压$${{U}{(}{U}}$$可调节,且加速间距很小$${{)}}$$后,沿水平方向从球形玻璃泡球心的正下方垂直磁场方向向右射入,电子束距离球形玻璃泡底部切线的高度为$${{h}{(}}$$见图$${{)}}$$,已知球形玻璃泡的半径为$${{R}}$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.仅增大励磁线圈中电流,电子束径迹的半径变大

B.仅提高电子枪加速电压,电子束径迹的半径变大

C.电子束在玻璃泡内做完整圆周运动的最大半径为$${{R}{−}{h}}$$

D.仅增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变大

10、['牛顿第二定律', '抛体运动的规律']

正确率40.0%如图所示,小滑块$${{a}}$$从倾角为$${{θ}{=}{{4}{5}}{°}}$$的固定粗糙直角三角形斜面顶端以速度$${{v}_{1}}$$沿斜面匀速下滑,同时将另一小滑块$${{b}}$$在斜面底端正上方与小滑块$${{a}}$$等高处以速度$${{v}_{2}}$$水平向左抛出,两滑块恰在斜面中点$${{P}}$$处相遇,不计空气阻力,不考虑小滑块$${{b}}$$碰撞斜面后的情况,重力加速度为$${{g}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{v}_{1}}$$:$${{v}_{2}{=}{1}}$$:$${{1}}$$

B.斜面总高度$$h=\frac{2 v_{2}^{2}} {g}$$

C.若$${{b}}$$以速度$${{2}{{v}_{2}}}$$水平向左抛出,$${{a}}$$、$${{b}}$$仍能相遇

D.若$${{b}}$$以速度$${{2}{{v}_{2}}}$$水平向左抛出,则$${{b}}$$落在斜面上时,$${{a}}$$在$${{b}}$$的下方

第一题解析:

根据$$v-t$$图像分析:

1. **选项A**:前$$10s$$物体加速上升,加速度向上,处于超重状态,故A错误。

2. **选项B**:$$30s$$末物体速度减为零,此时离地面高度为图像与$$t$$轴围成的面积:$$h = \frac{1}{2} \times (10 + 30) \times 1 = 20m$$,故B错误。

3. **选项C**:前$$10s$$加速度最大,拉力$$F = m(g + a)$$,由图像斜率得$$a = 1m/s^2$$,故$$F = 100 \times (10 + 1) = 1010N$$,C正确。

4. **选项D**:$$36 \sim 46s$$内物体减速下降,加速度向上,拉力$$F = m(g + a)$$;而$$0 \sim 10s$$内加速度为$$1m/s^2$$,$$36 \sim 46s$$内加速度更大(斜率更大),故拉力更大,D正确。

综上,正确答案为CD

第二题解析:

1. **选项A**:由图乙知,物体最终速度为$$12m/s$$,即传送带速率$$v_0 = 12m/s$$,A正确。

2. **选项B**:物体先加速后匀速,加速阶段加速度$$a = \frac{12}{2} = 6m/s^2$$,由牛顿第二定律:$$mg\sinθ - μmg\cosθ = ma$$,代入数据得$$θ = 37°$$,B错误。

3. **选项C**:由$$μ = \tanθ - \frac{a}{g\cosθ}$$,代入$$θ = 37°$$和$$a = 6m/s^2$$,得$$μ = 0.5$$,C正确。

4. **选项D**:$$0 \sim 2s$$内物体位移$$s_1 = \frac{1}{2} \times 6 \times 2^2 = 12m$$,传送带位移$$s_2 = 12 \times 2 = 24m$$,相对位移$$Δs = s_2 - s_1 = 12m$$,D错误。

综上,正确答案为AC

第三题解析:

1. **选项A**:圆形管道内小球在最高点最小速度可为零(管道提供支持力),A错误。

2. **选项B**:速度为$$\sqrt{gR}$$时,重力提供向心力,合外力不为零,B错误。

3. **选项C**:速度为$$2\sqrt{gR}$$时,由$$F + mg = m\frac{v^2}{R}$$得$$F = 3mg$$,方向向下,作用在外壁,C正确。

4. **选项D**:速度为$$\sqrt{5gR}$$时,由$$F - mg = m\frac{v^2}{R}$$得$$F = 6mg$$,作用在外壁,D错误。

综上,正确答案为C

第四题解析:

汽车转弯时做匀速圆周运动,向心力由摩擦力提供,且汽车处于非平衡状态。故C正确,A、B、D错误。

第五题解析:

粒子在磁场中运动时间$$t = \frac{θ}{2π}T$$,其中$$T = \frac{2πm}{qB}$$。正粒子从$$AC$$飞出时,最长轨迹对应圆心角$$θ = 60°$$;负粒子从$$BC$$飞出时,最长轨迹对应圆心角$$θ = 90°$$。故负粒子最长时间为$$t' = \frac{90°}{60°}t = \frac{3}{2}t$$,正确答案为C

第六题解析:

1. **选项A**:惯性是物体保持运动状态的性质,但运动需要力改变状态,A错误。

2. **选项B**:质量是固有属性,与加速度无关,B错误。

3. **选项C**:伽利略理想实验说明力改变运动状态,而非维持运动,C正确。

4. **选项D**:作用力与反作用力性质相同,效果可能不同(如作用在不同物体上),D正确。

题目要求选不正确的,故答案为AB

第七题解析:

滑环沿光滑细杆下滑时间与杆的倾角有关,由等时圆模型可知,$$t_1 = t_2 = t_3$$,正确答案为D

第八题解析:

设整体加速度为$$a$$,对系统:$$F - μ(2mg + Mg) = (2m + M)a$$;对小滑块:$$T - μmg = ma$$,其中$$T$$为绳索拉力。解得$$F = 75N$$,但需考虑摩擦力限制,实际最小外力为$$75N$$,正确答案为B

第九题解析:

1. **选项A**:增大电流增强磁场,由$$r = \frac{mv}{qB}$$知半径减小,A错误。

2. **选项B**:提高加速电压增大$$v$$,半径变大,B正确。

3. **选项C**:最大半径受限于玻璃泡尺寸,为$$R - h$$,C正确。

4. **选项D**:周期$$T = \frac{2πm}{qB}$$,增大电流缩短周期,D错误。

综上,正确答案为BC

第十题解析:

1. **选项A**:设斜面高$$h$$,$$a$$匀速下滑时间$$t = \frac{h}{v_1\sin45°}$$;$$b$$平抛时间相同,水平位移$$v_2t = h\tan45°$$,联立得$$v_1 : v_2 = 1:1$$,A正确。

2. **选项B**:由$$h = \frac{1}{2}gt^2$$及$$t = \frac{h}{v_1\sin45°}$$,得$$h = \frac{2v_2^2}{g}$$,B正确。

3. **选项C**:若$$v_2$$加倍,$$b$$下落时间变短,无法相遇,C错误。

4. **选项D**:$$b$$以$$2v_2$$抛出时,$$a$$尚未到达中点,$$b$$落在斜面上时$$a$$在下方,D正确。

综上,正确答案为ABD

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