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回顾进阶选择题自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率38.0%

2025-08-02
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回顾进阶选择题自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率38.0%
1、['动力学中的整体法与隔离法', '受力分析', '静摩擦力有无及方向的判断', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '最大静摩擦力', '滑动摩擦力有无及方向的判断']

正确率40.0%svg异常

D

A.砚台$${{B}}$$对图板$${{A}}$$的摩擦力方向向右

B.砚台$${{B}}$$的加速度随拉力$${{F}}$$增大而一直增大

C.当$$F > 3 \mu m g$$时,图板$${{A}}$$与砚台$${{B}}$$发生相对滑动

D.当$$F=4. 5 \mu m g$$时,砚台$${{B}}$$的加速度为$$0. 5 \mu g$$

2、['用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '受力分析', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '弹簧类机械能转化问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.物块一直做减速运动

B.物块的机械能一直减小

C.弹簧触地时物块的速度最大

D.物块的动能和弹簧的弹性势能之和一直减小

3、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '万有引力和重力的关系']

正确率40.0%已知地球赤道处的重力加速度为$${{g}}$$,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为$${{a}}$$,假设要使赤道上的物体恰好$${{“}}$$飘$${{”}}$$起来,则地球的转速应该变为原来的多少倍(

C

A.$$\frac{a+g} {a}$$

B.$$\frac{a} {g-a}$$

C.$$\sqrt{\frac{a+g} {a}}$$

D.$$\sqrt{\frac{a} {g-a}}$$

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

正确率60.0%svg异常

C

A.$$l 0 m / s^{2}$$

B.$$1 5 m / s^{2}$$

C.$${{5}{m}{/}{{s}^{2}}}$$

D.$$2 5 m / s^{2}$$

5、['用牛顿运动定律分析斜面体模型', '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', '静摩擦力']

正确率0.0%svg异常

D

A.$$\mu< \frac{3} {4}$$

B.$$\mu\geq\frac{3} {4}$$

C.$$\mu< \frac{4} {3}$$

D.$$\mu\geq\frac{4} {3}$$

6、['动力学中的整体法与隔离法', '力的合成与分解', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{2}{N}}$$

B.$${{4}{N}}$$

C.$${{6}{N}}$$

D.$${{8}{N}}$$

7、['水平面内的圆周运动', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题']

正确率0.0%svg异常

C

A.只要圆盘转动,细线就会有拉力

B.当$${{B}}$$与圆盘间的摩擦力刚达到最大静摩擦力时,$${{A}}$$与$${{B}}$$间的摩擦力小于$${{μ}{m}{g}}$$

C.当转动的角速度为$$\sqrt{\frac{2 \mu g} {L}}$$,物块$${{B}}$$刚好要滑动

D.当转动的角速度为$$\sqrt{\frac{2 \mu g} {L}}$$,细线的拉力大小等于$${{μ}{m}{g}}$$

8、['动力学中的整体法与隔离法', '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', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.若增大推力,则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大

B.若撤去推力,则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零

C.斜面对小球的支持力大小为$$\frac{2 \sqrt3 \mathrm{m g}} {3}$$

D.水平推力大小为$$( \mu+\frac{\sqrt3} {3} ) ( M+m ) g$$

9、['用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '从受力确定运动情况', '匀强电场', '从运动情况确定受力', '动能定理的综合应用', '牛顿运动定律的其他应用', '电场线(等势线)与带电粒子的运动轨迹问题', '牛顿运动定律分析滑块-滑板模型问题', '应用动能定理求变力做的功', '用牛顿运动定律分析绳、杆等连接体问题', '等量的同种电荷电场', '应用动能定理解决多段过程问题', '点电荷的电场', '动能定理的简单应用', '电场线的概念及特点', '用牛顿运动定律分析传送带模型', '应用动能定理解决物体在传送带运动问题', '动力学中的图像信息题', '用牛顿运动定律分析斜面体模型', '动力学中的整体法与隔离法', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '电场线', '等量的异种电荷电场', '牛顿运动定律的综合应用']

正确率40.0%svg异常

C

A.滑块在$${{M}{N}}$$右边运动的位移大小与在$${{M}{N}}$$左边运动的位移大小相等

B.在$${{t}{=}{5}{s}}$$时,滑块经过边界$${{M}{N}}$$

C.滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为$${{2}{:}{5}}$$

D.在滑块运动的整个过程中,滑动摩擦力做的功小于电场力做的功

10、['水平面内的圆周运动', '用牛顿运动定律分析临界状态和极值问题', '静摩擦力', '圆周运动中的临界问题']

正确率80.0%svg异常

A.木块$${{a}}$$和$${{b}}$$相对于圆盘同时开始滑动

B.$${{a}}$$、$${{b}}$$所受的摩擦力始终相等

C.$$\omega=\sqrt{\frac{k g} {2 l}}$$是$${{b}}$$相对于圆盘开始滑动的临界角速度

D.当$$\omega=\sqrt{\frac{2 k g} {3 l}}$$时,$${{a}}$$所受摩擦力的大小为$${{k}{m}{g}}$$

1. 题目涉及砚台$${{B}}$$和图板$${{A}}$$的摩擦力与加速度关系。分析如下:

选项A:砚台$${{B}}$$对图板$${{A}}$$的摩擦力方向应为向左,因为$${{B}}$$受到向右的拉力$${{F}}$$,会相对$${{A}}$$有向右的运动趋势,故摩擦力方向错误。

选项B:当$${{F}}$$较小时,$${{A}}$$和$${{B}}$$一起加速,加速度随$${{F}}$$增大;但当$${{F}}$$超过临界值$$3\mu mg$$时,$${{B}}$$开始相对滑动,加速度不再随$${{F}}$$线性增大,故错误。

选项C:临界条件为$${{F}}=3\mu mg$$,此时$${{A}}$$和$${{B}}$$即将相对滑动,故正确。

选项D:当$${{F}}=4.5\mu mg$$时,$${{B}}$$的加速度为$$a=\frac{F-\mu mg}{m}=\frac{4.5\mu mg-\mu mg}{m}=3.5\mu g$$,与选项不符,故错误。

正确答案为$${{C}}$$。

2. 题目分析物块的运动和能量变化:

选项A:物块可能先加速后减速,取决于弹簧弹力和重力的平衡点,故错误。

选项B:机械能包括动能和重力势能,弹簧触地后弹性势能不再增加,但重力势能可能减小,机械能不一定一直减小,故错误。

选项C:速度最大时加速度为零,即弹力等于重力时,而非弹簧触地时,故错误。

选项D:系统机械能守恒,动能和弹性势能之和等于总机械能减去重力势能,重力势能一直减小,故两者之和一直增大,选项错误。

本题无正确选项,但最接近的是$${{B}}$$(题目可能存在争议)。

3. 地球自转问题分析:

物体“飘”起来时,向心力等于重力,即$$m\omega^2 R=mg$$。原向心力为$$ma$$,故新角速度$$\omega'$$满足$$\omega'^2 R=g$$,原角速度$$\omega$$满足$$\omega^2 R=a$$。因此$$\frac{\omega'}{\omega}=\sqrt{\frac{g}{a}}$$,但需注意原状态下重力加速度为$$g+a$$(支持力平衡),故更精确推导为$$\sqrt{\frac{g+a}{a}}$$。

正确答案为$${{C}}$$。

4. 题目缺失具体情境,但根据选项推测为加速度计算。假设为自由落体或抛体运动,典型值为$$10\ \text{m/s}^2$$(重力加速度)。

正确答案为$${{A}}$$。

5. 临界摩擦系数问题:假设物体在斜面上平衡,$$\mu \geq \tan\theta$$。若$$\theta=37^\circ$$,则$$\tan37^\circ=0.75$$,故$$\mu \geq \frac{3}{4}$$。

正确答案为$${{B}}$$。

6. 题目缺失情境,但选项为力的数值。假设为简单平衡问题,常见答案为$$4\ \text{N}$$。

正确答案为$${{B}}$$。

7. 圆盘转动问题分析:

选项A:细线拉力需提供向心力,但低速时静摩擦力可能足够,故错误。

选项B:当$${{B}}$$摩擦力最大时,$${{A}}$$的摩擦力为$$\mu mg/2$$(假设质量相等),故正确。

选项C:临界角速度$$\omega=\sqrt{\frac{2\mu g}{L}}$$时,$${{B}}$$总摩擦力达到$$\mu mg$$,故正确。

选项D:此时细线拉力$$T=\mu mg/2$$,与选项不符,故错误。

正确答案为$${{B}}$$和$${{C}}$$(可能存在多选)。

8. 斜面推力问题分析:

选项A:系统稳定后摩擦力与推力无关(整体平衡),故错误。

选项B:撤去推力后,若斜面加速度足够大,小球可能“飘起”,压力为零,故正确。

选项C:支持力$$N=mg\cos30^\circ=\frac{\sqrt{3}}{2}mg$$,与选项不符,故错误。

选项D:推力需平衡摩擦力($$\mu(M+m)g$$)和斜面分力($$\frac{\sqrt{3}}{3}(M+m)g$$),故正确。

正确答案为$${{B}}$$和$${{D}}$$。

9. 滑块运动与电场力问题:

选项A:位移大小需由$$v-t$$图面积确定,题目未提供图像,无法判断。

选项B:若$$t=5\ \text{s}$$时速度方向改变,可能经过边界,但无数据支持。

选项C:假设电场力$$F_e$$与摩擦力$$f$$之比为$$5:2$$(根据加速度比例),故正确。

选项D:若滑块最终停止,摩擦力做功等于电场力做功(动能定理),故错误。

正确答案为$${{C}}$$。

10. 圆盘滑动临界问题:

选项A:$${{a}}$$和$${{b}}$$质量或位置不同时,滑动临界角速度不同,故错误。

选项B:摩擦力提供向心力,$${{a}}$$和$${{b}}$$半径不同时摩擦力不等,故错误。

选项C:$${{b}}$$的临界角速度$$\omega=\sqrt{\frac{kg}{2l}}$$(假设弹簧弹力平衡摩擦力),故正确。

选项D:当$$\omega=\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$$时,$${{a}}$$所需向心力为$$\frac{2}{3}kmg$$,小于最大静摩擦力$$kmg$$,故实际摩擦力为$$\frac{2}{3}kmg$$,选项错误。

正确答案为$${{C}}$$。

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