格物学 力学牛顿运动定律的综合应用

从受力确定运动情况-牛顿运动定律的综合应用知识点教师选题进阶选择题自测题解析-湖北省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-06-23
从受力确定运动情况-牛顿运动定律的综合应用知识点教师选题进阶选择题自测题解析-湖北省等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['从受力确定运动情况', '运用牛顿第二定律分析动态过程']

正确率60.0%一同学将排球自$${{O}}$$点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到$${{O}}$$点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球(

B

A.上升时间等于下落时间

B.被垫起后瞬间的速度最大

C.达到最高点时加速度为零

D.下落过程中做匀加速运动

2、['用牛顿运动定律分析斜面体模型', '匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '从受力确定运动情况']

正确率40.0%在很多游泳景点都建有山坡滑道,如图甲是某景点的山坡滑道图片,为了研究滑行者在滑道斜坡的滑行情况,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。$${{A}{C}}$$是滑道的竖直高度,$${{D}}$$点是$${{A}{C}}$$竖直线上的一点,且有$$A D=D E=1 0 ~ \mathrm{n}$$,滑道$${{A}{E}}$$可视为光滑,$$\angle A=3 0^{\circ}$$, 滑行者从坡顶$${{A}}$$点由静止开始沿滑道$${{A}{E}}$$向下直线滑动,$${{g}}$$取$$1 0 ~ \mathrm{m / s^{2}}$$​,则(
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C

A.滑道$${{A}{E}}$$的长度为$${{1}{0}{m}}$$

B.滑行者在滑道$${{A}{E}}$$上滑行的加速度$$a=5 ~ \mathrm{m / s^{2}}$$​

C.滑行者在滑道$${{A}{E}}$$上滑行的时间为$${{2}{s}}$$

D.滑行者滑到$${{E}}$$点时的速度为$$1 0 ~ \mathrm{m / s}$$

3、['等势面及其与电场线的关系', '从受力确定运动情况', '电场线(等势线)与带电粒子的运动轨迹问题']

正确率40.0%静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如右图所示。虚线表示这个静电场在$${{x}{O}{y}}$$

D

A.

B.

C.

D.

4、['从受力确定运动情况', '超重与失重问题']

正确率40.0%关于该同学跳起离地后的运动,下列说法正确的是(

C

A.上升下降时都处于超重状态

B.上升时处于超重状态,下降时处于失重状态

C.上升下降时都处于失重状态

D.上升时处于失重状态,下降时处于超重状态

5、['从受力确定运动情况', '牛顿运动定律的其他应用']

正确率40.0%质量为$${{m}_{1}}$$和$${{m}_{2}}$$的两个物体,由静止从同一高度下落,运动中所受的空气阻力分别是$${{F}_{1}}$$和$${{F}_{2}}$$,如果发现质量为$${{m}_{1}}$$的物体先落地,那么(

C

A.$${{m}_{1}{<}{{m}_{2}}}$$

B.$${{F}_{1}{<}{{F}_{2}}}$$

C.$$\frac{F_{1}} {m_{1}} < \frac{F_{2}} {m_{2}}$$

D.$$\frac{F_{1}} {m_{1}} > \frac{F_{2}} {m_{2}}$$

6、['速度、速度变化量和加速度的关系', '从受力确定运动情况']

正确率40.0%匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小$${{a}}$$和速度大小$${{v}}$$的变化情况是(

A

A.$${{a}}$$先增大后减小,$${{v}}$$始终增大

B.$${{a}}$$和$${{v}}$$都先增大后减小

C.$${{a}}$$和$${{v}}$$都始终增大

D.$${{a}}$$和$${{v}}$$都先减小后增大

7、['从受力确定运动情况', '滑动摩擦力有无及方向的判断']

正确率60.0%如图所示,质量为$$m=1 ~ k g$$的物体与水平地面之间的动摩擦因数为$${{0}{.}{3}}$$,当物体运动的速度为$$1 0 \, m / s$$时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为 $${{F}}$$$${{=}{2}{N}}$$的恒力,在此恒力作用下(取$$g=1 0 ~ m / s^{2} )$$

C

A.物体受的摩擦力方向向左

B.物体经$${{1}{0}{s}}$$速度减为零

C.物体经$${{2}{s}}$$速度减为零

D.物体速度减为零后将向右运动

8、['从受力确定运动情况', '牛顿第二定律的简单应用', '动能定理的简单应用', '动力学中的图像信息题']

正确率40.0%在光滑水平面上有一质点处于静止状态,现施加一水平力$${{F}}$$,力$${{F}}$$随时间$${{t}}$$按如图所示的余弦函数变化,则下列说法正确的是

A

A.在$${{0}{∼}{4}{s}}$$内,力$${{F}}$$做功为零

B.第$${{2}{s}}$$末,质点的加速度最大

C.第$${{4}{s}}$$末,质点的速度最大

D.在$$2 s \sim4 s$$内,质点做加速运动

9、['受力分析', '从受力确定运动情况', '从运动情况确定受力', '超重与失重问题']

正确率40.0%如图所示,倾斜的硬杆上套一个质量为$${{m}}$$

D

A.重物处于失重状态

B.重物处于超重状态

C.圆环可能只受三个力作用

D.圆环一定受四个力作用

10、['功能关系的应用', '从受力确定运动情况', '弹簧弹力做功与弹性势能的变化', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率19.999999999999996%蹦极是一项考验体力$${、}$$智力和心理承受能力的空中极限运动。跳跃者站在约$${{5}{0}{m}}$$高的塔台上,把一根原长为$${{L}}$$的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处,另一端固定在塔台上,跳跃者头朝下跳下去。若弹性绳的弹力遵守胡克定律,不计空气阻力,则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中,跳跃者的动能$${{E}_{k}{(}}$$图线$${①{)}}$$和弹性绳的弹性势能$${{E}_{p}{(}}$$图线$${②{)}}$$随下落高度的变化图象中,大致正确的是(

B

A.

B.

C.

D.

1. 排球运动分析

由于空气阻力与速度大小成正比,上升和下落过程中受力不对称:

  • 上升时:阻力向下,与重力同向,加速度 $$a_{\text{上}} = g + \frac{kv}{m}$$,速度减小更快。
  • 下落时:阻力向上,与重力反向,加速度 $$a_{\text{下}} = g - \frac{kv}{m}$$,速度增加更慢。

因此:

  • B 正确:垫起瞬间速度最大(之后受阻力减速)。
  • A 错误:上升时间短于下落时间。
  • C 错误:最高点加速度为重力加速度 $$g$$(速度为零,阻力为零)。
  • D 错误:下落加速度随速度变化,非匀加速。

2. 山坡滑道问题

几何关系与运动学分析:

  • A:滑道长度 $$AE = \frac{AD}{\sin 30^\circ} = \frac{10}{0.5} = 20 \, \text{m}$$(错误)。
  • B:加速度 $$a = g \sin 30^\circ = 5 \, \text{m/s}^2$$(正确)。
  • C:由 $$s = \frac{1}{2} a t^2$$ 得 $$t = \sqrt{\frac{2 \times 20}{5}} = 2 \, \text{s}$$(正确)。
  • D:末速度 $$v = a t = 5 \times 2 = 10 \, \text{m/s}$$(正确)。

正确答案为 B、C、D

3. 静电透镜电场分析

电场线分布特点:

  • 电场线由高电势指向低电势,且疏密反映场强大小。
  • 图示中电场线在中心对称且向两侧发散,符合选项 C 的等势面分布(中心对称,向外电势降低)。

4. 跳起后的超重与失重

分析加速度方向:

  • 上升时:加速度向下(减速),处于 失重 状态。
  • 下落时:加速度向下(加速),仍为 失重 状态。

正确答案为 C

5. 下落物体先落地的条件

由运动时间 $$t = \sqrt{\frac{2h}{g - \frac{F}{m}}}$$ 可知:

  • 若 $$m_1$$ 先落地,需其加速度更大,即 $$\frac{F_1}{m_1} < \frac{F_2}{m_2}$$(阻力影响更小)。

正确答案为 C

6. 变力作用下的加速度与速度

过程分析:

  • 力 $$F$$ 减小时,合外力增大(反向),加速度 $$a$$ 增大,速度 $$v$$ 反向加速。
  • 力 $$F$$ 恢复时,合外力减小,加速度 $$a$$ 减小,速度 $$v$$ 继续增大(方向一致)。

正确答案为 A

7. 反向恒力作用下的运动

受力与运动分析:

  • 摩擦力 $$f = \mu mg = 3 \, \text{N}$$,方向与运动方向相反(向左)。
  • 合力 $$F_{\text{合}} = F + f = 5 \, \text{N}$$,加速度 $$a = 5 \, \text{m/s}^2$$。
  • 减速时间 $$t = \frac{v_0}{a} = 2 \, \text{s}$$(C 正确)。
  • 静止后,恒力 $$F = 2 \, \text{N}$$ 小于最大静摩擦力,物体保持静止。

正确答案为 C

8. 余弦变力下的质点运动

根据 $$F-t$$ 图像:

  • A:$$0 \sim 4 \, \text{s}$$ 内力方向对称,做功为零(正确)。
  • B:第 $$2 \, \text{s}$$ 末 $$F$$ 最大,加速度最大(正确)。
  • C:第 $$4 \, \text{s}$$ 末 $$F$$ 为零,速度最大(正确)。
  • D:$$2 \sim 4 \, \text{s}$$ 内 $$F$$ 与速度同向,质点加速(正确)。

正确答案为 A、B、C、D

9. 倾斜硬杆上的圆环受力

平衡条件分析:

  • 重物加速上升,处于 超重 状态(B 正确)。
  • 圆环受重力、杆的弹力、摩擦力和绳的拉力,共四个力(D 正确)。

10. 蹦极过程的能量变化

能量转化特点:

  • 下落高度 $$h \leq L$$ 时,仅重力做功,动能 $$E_k$$ 线性增加。
  • $$h > L$$ 后,弹性势能 $$E_p$$ 开始增加,动能先增后减(因合力减小至零再反向)。
  • 图线需体现 $$E_k$$ 先增后减,$$E_p$$ 迟滞增长,符合选项 A
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