格物学 力学牛顿运动定律的综合应用

用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题-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答案-云南省等高中物理,平均正确率38.0%

2025-07-10
用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题-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答案-云南省等高中物理,平均正确率38.0%
1、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '从运动情况确定受力']

正确率40.0%svg异常

A

A.当斜面体以$${{5}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度向右加速运动时,绳子拉力为$${{2}{0}{N}}$$

B.当斜面体以$${{5}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度向右加速运动时,绳子拉力为$${{3}{0}{N}}$$

C.当斜面体以$${{2}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度向右加速运动时,绳子拉力为$${{4}{0}{N}}$$

D.当斜面体以$${{2}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度向右加速运动时,绳子拉力为$${{6}{0}{N}}$$

2、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '弹簧振子的回复力和能量', '弹簧振子的周期']

正确率40.0%svg异常

B

A.物块振动周期变为原来的$${{2}}$$倍

B.两物块之间的动摩擦因数至少为$$\frac{k A} {2 m g}$$

C.物块经过平衡位置时速度为$$\sqrt{\frac{k A^{2}} {m}}$$

D.系统的振幅减小

3、['平均功率与瞬时功率', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '牛顿运动定律的其他应用']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$m g \textsubscript{( v_{0}+v )} \operatorname{s i n}$$

B.$$m g \sqrt{v_{0}^{2}+v^{2}} \operatorname{s i n} \theta$$

C.$$m g v_{0} \operatorname{s i n} \theta$$

D.$$m g v \operatorname{s i n} \theta$$

4、['动力学中的整体法与隔离法', '受力分析', '从受力确定运动情况', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{1}{0}{N}}$$

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

C.$$\sqrt{5} \mathrm{N}$$

D.$$\sqrt{1 0} \mathrm{N}$$

5、['动力学中的整体法与隔离法', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.若地面光滑,无论拉力$${{F}}$$为多大,两物体一定不会发生相对滑动

B.若地面粗糙,$${{A}}$$向右运动,$${{B}}$$是否运动决定于拉力$${{F}}$$的大小

C.若两物体一起运动,则$${{A}{、}{B}}$$间无摩擦力

D.若$${{A}{、}{B}}$$间发生相对滑动,则物体$${{A}}$$从物体$${{B}}$$左端滑到右端的时间与拉力$${{F}}$$的大小有关

6、['动力学中的整体法与隔离法', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '滑动摩擦力大小', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

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

B.$$m_{1=} m_{2}$$

C.$$m_{1 >} m_{2}$$

D.二者关系不确定

7、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '竖直平面内的圆周运动']

正确率40.0%svg异常

D

A.若要小球能从$${{C}}$$端出来,入射速度$${{v}_{0}{>}{\sqrt {{4}{g}{R}}}}$$

B.若小球刚好对$${{C}}$$端管壁无压力,需满足条件$${{v}_{0}{=}{\sqrt {{5}{g}{R}}}}$$

C.若小球对$${{C}}$$端下管壁有压力,相应的入射速度为$$\sqrt{4 g R} \leqslant v_{0} < \sqrt{5 g R}$$

D.若小球对$${{C}}$$端上管壁有压力,相应的入射速度为$${{v}_{0}{<}{\sqrt {{5}{g}{R}}}}$$

8、['动力学中的整体法与隔离法', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '滑动摩擦力大小', '静摩擦力大小']

正确率19.999999999999996%svg异常

D

A.当拉力$${{F}{<}{{1}{6}}{N}}$$时,$${{A}}$$静止不动

B.当拉力$${{F}{>}{{1}{6}}{N}}$$时,$${{A}}$$相对$${{B}}$$滑动

C.无论拉力$${{F}}$$多大,$${{A}}$$相对$${{B}}$$始终静止

D.当力拉$${{F}{=}{{1}{6}}{N}}$$时,$${{A}}$$受$${{B}}$$的摩擦力等于$${{3}{.}{2}{N}}$$

9、['用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '重力做功']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$\frac{m_{A}^{2} g^{2}} {k}$$

B.$$\frac{m_{B}^{2} g^{2}} {k}$$

C.$$\frac{m_{A} ( m_{A}+m_{B} ) g^{2}} {k}$$

D.$$\frac{m_{B} ( m_{A}+m_{B} ) g^{2}} {k}$$

10、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '向心力', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率60.0%svg异常

C

A.若角速度增大,物体$${{A}}$$先滑动

B.物体$${{A}{、}{B}}$$所受的摩擦力始终相等

C.物体$${{B}}$$的最大加速度是$${{μ}{g}}$$

D.转动的角速度大于$$\sqrt{\frac{\mu g} {R}}$$

1. 题目涉及斜面体加速运动时的绳子拉力分析。设物体质量为$$m$$,斜面倾角为$$\theta$$,绳子拉力为$$T$$。根据牛顿第二定律,沿斜面方向有:$$T - mg\sin\theta = ma\cos\theta$$,垂直斜面方向有:$$N - mg\cos\theta = ma\sin\theta$$。解得$$T = m(g\sin\theta + a\cos\theta)$$。代入$$a = 5\,m/s^2$$和$$a = 20\,m/s^2$$计算,可验证选项B和D正确。

2. 对于弹簧振子问题,周期公式为$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$,与振幅无关,选项A错误。物块不滑动的条件是最大静摩擦力不小于回复力,即$$\mu mg \geq kA$$,选项B正确。平衡位置速度由能量守恒得$$v = \sqrt{\frac{kA^2}{m}}$$,选项C正确。振幅由初始条件决定,选项D无依据。

3. 瞬时功率公式为$$P = Fv\cos\phi$$,其中$$\phi$$是力与速度夹角。重力沿斜面的分力为$$mg\sin\theta$$,速度沿斜面分量分别为$$v_0$$和$$v$$,因此功率可能为$$mgv_0\sin\theta$$或$$mgv\sin\theta$$,选项C和D正确。

4. 两个$$5\,N$$的力夹角为$$90^\circ$$时,合力为$$\sqrt{5^2 + 5^2} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}\,N$$,但选项无此答案。若夹角为$$60^\circ$$,则合力为$$5\sqrt{3}\,N$$,仍不匹配。题目可能存在遗漏条件。

5. 地面光滑时,两物体加速度相同,无相对滑动,选项A正确。地面粗糙时,B是否运动取决于F与最大静摩擦力的关系,选项B正确。若一起运动,静摩擦力存在,选项C错误。相对滑动时间与F无关(由相对加速度决定),选项D错误。

6. 根据动量守恒和能量守恒,$$m_1v_1 = m_2v_2$$,$$\frac{1}{2}m_1v_1^2 = \frac{1}{2}m_2v_2^2$$,联立可得$$m_1 = m_2$$,选项B正确。

7. 小球从C端出来的临界条件:$$v_0 \geq \sqrt{4gR}$$(选项A正确)。对C端无压力时:$$v_0 = \sqrt{5gR}$$(选项B正确)。根据向心力分析,$$v_0 < \sqrt{5gR}$$时对下管壁有压力(选项C正确),$$v_0 > \sqrt{5gR}$$时对上管壁有压力(选项D错误)。

8. 设最大静摩擦力为$$f_{max} = \mu mg$$。当$$F \leq f_{max}$$时A静止(选项A正确)。若$$F > f_{max}$$,A相对B滑动(选项B正确)。当$$F = 16\,N$$时,摩擦力为$$f_{max}$$(选项D正确)。选项C与B矛盾。

9. 系统平衡时弹簧伸长量为$$\Delta x = \frac{(m_A + m_B)g}{k}$$。突然撤去B后,A做简谐运动,最大弹性势能等于初始重力势能变化:$$E_p = \frac{1}{2}k\Delta x^2 = \frac{(m_A + m_B)^2g^2}{2k}$$,但选项无此答案。可能题目有其他隐含条件。

10. 物体滑动条件为$$f = \mu mg \geq m\omega^2R$$。由于$$R_A > R_B$$,A先达到临界角速度$$\omega = \sqrt{\frac{\mu g}{R}}$$(选项A、D正确)。摩擦力提供向心力,$$f_A \neq f_B$$(选项B错误)。B的最大加速度为$$\mu g$$(选项C正确)。

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