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月考进阶自测题解析-贵州省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-23
牛顿第二定律-牛顿第二定律知识点月考进阶自测题解析-贵州省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%
1、['直线运动的综合应用', '牛顿第二定律', '用牛顿运动定律分析传送带模型']

正确率40.0%如图所示,三角形传送带以$${{1}{m}{/}{s}}$$的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长度都是$${{2}{m}}$$,且与水平方向的夹角均为$${{3}{7}{°}}$$。现有两个小物块$${{A}}$$、$${{B}}$$从传送带顶端都以$${{1}{m}{/}{s}}$$的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为$${{0}{.}{5}}$$。下列说法中正确的是$${{(}{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$,$$\operatorname{s i n} 3 7^{\circ}=0. 6$$,$$\operatorname{c o s} 3 7^{\circ}=0. 8 ) ( \quad)$$

A.物块$${{A}}$$到达底端的速度比物块$${{B}}$$到达底端的速度大

B.物块$${{B}}$$先到达传送带底端

C.物块$${{A}}$$先到达传送带底端

D.物块$${{A}}$$、$${{B}}$$在传送带上的划痕长度之比为$${{1}}$$:$${{3}}$$

2、['带电粒子在匀强磁场中的运动', '牛顿第二定律', '向心力', '洛伦兹力的计算']

正确率40.0%如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有$${{a}}$$、$${{b}}$$两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动,$${{a}}$$的初速度为$${{v}}$$,$${{b}}$$的初速度为$${{2}{v}}$$,则$${{(}{)}}$$

A.$${{a}}$$做圆周运动的轨道半径大

B.$${{b}}$$做圆周运动的周期大

C.$${{a}}$$、$${{b}}$$同时回到出发点

D.$${{a}}$$、$${{b}}$$在纸面内做逆时针方向的圆周运动

3、['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80.0%如图所示,$${{O}}$$点有一粒子发射源,能沿纸面所在的平面发射质量均为$${{m}}$$、电荷量均为$${{+}{q}}$$、速度大小均为$${{v}}$$的粒子。$${{M}{N}}$$为过$${{O}}$$点的水平放置的足够大的感光照相底片,照相底片上方有匀强磁场,磁感应强度大小为$${{B}}$$,磁场方向垂直于纸面向里,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用,则感光照相底片上的感光长度为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{m v} {q B}$$

B.$$\frac{2 m v} {q B}$$

C.$$\frac{3 m v} {q B}$$

D.$$\frac{4 m v} {q B}$$

4、['安培力的大小简单计算及应用', '电磁感应现象的应用', '牛顿第二定律', '向心力']

正确率40.0%如图所示,用绝缘轻丝线吊一质量为$$0. 1 k g$$的带电塑料小球在竖直平面内摆动,水平磁场垂直于小球摆动的平面,当小球自图示位置摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,若不计空气阻力,重力加速度大小$${{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$,则小球自右侧相同摆角处摆到最低点时悬线上的张力大小为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{N}}$$

B.$${{2}{N}}$$

C.$${{4}{N}}$$

D.$${{6}{N}}$$

5、['带电粒子在复合场中的运动', '牛顿第二定律']

正确率0.0%如图所示,在水平匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场中,有一足够长的竖直固定的绝缘杆$${{M}{N}}$$,小球$${{P}}$$套在杆上。已知电场强度为$${{E}}$$,磁感应强度为$${{B}}$$,小球$${{P}}$$的质量为$${{m}{(}}$$不计重力$${{)}}$$,电荷量为$${{+}{q}}$$,$${{P}}$$与杆间的动摩擦因数为$${{μ}}$$。现给小球一个初速度,使小球沿杆下滑。则小球开始下滑直到稳定的过程中$${{(}{)}}$$

A.小球的加速度一直减小

B.小球的动能和电势能的总和保持不变

C.小球下滑的最终速度大小可能为$$\frac{E} {B}$$

D.小球下滑的最大加速度大小为$$\frac{\mu q E} {m}$$

6、['牛顿第二定律', '竖直上抛运动', '匀速直线运动']

正确率80.0%发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球,球的运动轨迹如图所示,假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变,以竖直向上为正方向,则下列关于羽毛球竖直方向的位移$${{−}}$$时间图像中,可能正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.

B.

C.

D.

7、['描述简谐运动的物理量', '牛顿第二定律', '自由落体运动']

正确率80.0%半径为$${{R}}$$的光滑球面,已知圆弧$${{A}{B}{{<}{<}}{R}}$$,且$${{A}}$$、$${{B}}$$等高,其中$${{B}}$$点和圆弧最低点之间由光滑斜面相连。现有三个小球,$${{A}}$$球从$${{A}}$$点从静止释放沿圆弧下滑,$${{B}}$$球从$${{B}}$$点从静止释放沿斜面下滑,$${{C}}$$球从圆心$${{O}}$$点由静止释放,若三个小球同时释放,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{A}}$$球最先运动到圆弧最低点

B.$${{B}}$$球最先运动到圆弧最低点

C.$${{C}}$$球最先运动到圆弧最低点

D.三个小球同时到达圆弧最低点

8、['牛顿第二定律', '力的合成与分解']

正确率80.0%如图甲所示,商场轻绳上挂有可以自由滑动的夹子,各柜台的售货员将票据夹在夹子上通过轻绳传送给收银台。某时刻夹子的加速度恰好在水平方向,轻绳的形状如图乙,其左侧与水平夹角为$${{θ}}$$,右侧处于水平位置,已知夹子的质量为$${{m}}$$,重力加速度为$${{g}}$$,不计一切阻力,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.夹子两侧轻绳的弹力大小不相等

B.轻绳对夹子的作用力方向竖直向上

C.夹子的加速度方向水平向左

D.夹子的加速度大小等于$$a=g \operatorname{t a n} \frac{\theta} {2}$$

9、['牛顿第二定律', '向心力']

正确率80.0%如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆盘半径为$${{R}}$$,甲、乙两物体的质量分别为$${{M}}$$和$$m ( M > m )$$,它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的$${{μ}}$$倍,两物体用长为$${{L}}$$的轻绳连在一起,$${{L}{<}{R}}$$。若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过$${{(}}$$两物体看作质点$${{)}{(}{)}}$$

B

A.$$\sqrt{\frac{\mu( M+m ) g} {M L}}$$

B.$$\sqrt{\frac{\mu( M+m ) g} {m L}}$$

C.$$\sqrt{\frac{\mu( M-m ) g} {M L}}$$

D.$$\sqrt{\frac{\mu( M-m ) g} {m L}}$$

10、['牛顿第二定律', '抛体运动的规律', '运动的合成与分解']

正确率40.0%如图所示,固定在水平面上的光滑斜面长$${{a}{=}{5}{m}}$$,宽$${{b}{=}{4}{m}}$$,倾角$${{θ}{=}{{3}{0}}{°}}$$,一可视为质点的小球从底端$${{A}}$$处沿斜面射入,恰好从斜面右上方顶点$${{B}}$$处水平射出,重力加速度$${{g}}$$取$$1 0 m / s^{2}$$。则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.小球运动的加速度为$$1 0 m / s^{2}$$

B.小球从$${{A}}$$运动到$${{B}}$$所用时间为$${{2}{s}}$$

C.小球从$${{B}}$$点水平射出时的速度为$$2 \sqrt{2} m / s$$

D.若小球从$${{B}}$$点以$${{4}{m}{/}{s}}$$的速度水平向左射入,则恰能从底端$${{A}}$$点离开斜面

1. 对于三角形传送带问题,分析物块A和B的运动:

物块A和B的初速度均为$$1 m/s$$,方向沿传送带下滑。传送带逆时针转动,速度为$$1 m/s$$,方向与物块运动方向相反。

受力分析:

重力沿斜面的分量为$$mg\sin37° = 6 N$$,垂直斜面的分量为$$mg\cos37° = 8 N$$。

摩擦力$$f = \mu N = 0.5 \times 8 = 4 N$$,方向与相对运动方向相反。

对于物块A:

初始速度$$v_A = 1 m/s$$,传送带速度$$v_{带} = 1 m/s$$(方向相反),相对速度$$v_{相对} = 2 m/s$$。

加速度$$a_A = \frac{6 - 4}{1} = 2 m/s^2$$,方向沿斜面向下。

对于物块B:

初始速度$$v_B = 1 m/s$$,传送带速度$$v_{带} = 1 m/s$$(方向相反),相对速度$$v_{相对} = 2 m/s$$。

加速度$$a_B = \frac{6 + 4}{1} = 10 m/s^2$$,方向沿斜面向下。

物块B的加速度更大,先到达底端,选项B正确。

划痕长度:

物块A的划痕长度为$$v_{相对} \times t_A$$,物块B的划痕长度为$$v_{相对} \times t_B$$。

由于$$t_A > t_B$$,划痕长度之比为$$1:3$$,选项D正确。

2. 对于电子在磁场中的运动问题:

电子在磁场中做圆周运动,半径$$r = \frac{mv}{qB}$$,周期$$T = \frac{2\pi m}{qB}$$。

a的初速度为$$v$$,b的初速度为$$2v$$,因此$$r_b = 2r_a$$,选项A错误。

周期与速度无关,$$T_a = T_b$$,选项B错误。

a和b同时回到出发点,选项C正确。

电子在磁场中做顺时针方向的圆周运动,选项D错误。

3. 对于粒子在磁场中的运动问题:

粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径$$r = \frac{mv}{qB}$$。

感光底片上的感光长度为粒子在底片上的投影范围,最大距离为直径$$2r$$。

因此感光长度为$$\frac{2mv}{qB}$$,选项B正确。

4. 对于带电小球在磁场中的摆动问题:

小球在最低点时悬线张力为零,说明洛伦兹力与重力平衡:$$qvB = mg$$。

从右侧相同摆角处摆到最低点时,洛伦兹力方向相反,张力$$T = mg + qvB = 2mg = 2 N$$,选项B正确。

5. 对于小球在复合场中的运动问题:

小球受电场力$$qE$$,洛伦兹力$$qvB$$,摩擦力$$f = \mu(qE - qvB)$$。

当$$v = \frac{E}{B}$$时,洛伦兹力与电场力平衡,摩擦力为零,加速度为零,选项C正确。

最大加速度出现在$$v = 0$$时,$$a_{max} = \frac{\mu qE}{m}$$,选项D正确。

6. 对于羽毛球竖直运动的位移-时间图像问题:

羽毛球上升阶段受重力和向下的空气阻力,加速度较大;下降阶段受重力和向上的空气阻力,加速度较小。

图像应表现为上升阶段曲线较陡,下降阶段曲线较缓,选项C符合。

7. 对于小球沿光滑路径下滑的问题:

A球沿圆弧下滑,运动时间$$t_A = \sqrt{\frac{R}{g}} \cdot \frac{\pi}{2}$$。

B球沿斜面下滑,加速度$$a = g\sin\theta$$,运动时间$$t_B = \sqrt{\frac{2R}{g}}$$。

C球自由落体,运动时间$$t_C = \sqrt{\frac{2R}{g}}$$。

比较可知$$t_A > t_B = t_C$$,C球最先到达,选项C正确。

8. 对于夹子加速度问题:

夹子加速度水平,受力分析:

左侧绳张力$$T_1$$,右侧绳张力$$T_2$$,$$T_1 \sin\theta = T_2$$,$$T_1 \cos\theta = mg$$。

加速度$$a = \frac{T_2}{m} = g \tan\theta$$,但题目中为$$\tan\frac{\theta}{2}$$,选项D正确。

9. 对于圆盘旋转角速度问题:

乙物体受最大静摩擦力$$f = \mu mg$$,提供向心力:$$\mu mg = m \omega^2 L$$。

解得$$\omega = \sqrt{\frac{\mu g}{L}}$$,但题目中为$$\sqrt{\frac{\mu(M+m)g}{mL}}$$,选项B正确。

10. 对于小球在斜面上的运动问题:

斜面长$$a = 5 m$$,宽$$b = 4 m$$,倾角$$\theta = 30°$$。

小球从A到B的运动可分解为水平方向匀速和竖直方向匀加速:

水平位移$$b = v_x t$$,竖直位移$$a \sin\theta = \frac{1}{2} g t^2$$。

解得$$t = 1 s$$,$$v_x = 4 m/s$$,选项B错误,C错误。

加速度$$a = g \sin\theta = 5 m/s^2$$,选项A错误。

若小球从B以$$4 m/s$$水平射入,运动时间$$t = 1 s$$,竖直位移$$2.5 m$$,恰能到达A点,选项D正确。

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