专项03 牛顿运动定律及应用-2021届高考压轴专项突破 (解析版)

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2021 届高考压轴专项突破—牛顿运动定律及应用
一、单选题
1．（2021·浙江衢州市·高三二模）大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动（如图 1），为了防止油
涌动导致车体重心急剧变化的危害，在油罐车内部设置了一些固定挡板（如图 2）。下列说法错误的是（
）
A．油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧
B．油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动
C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动
D．油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡油板油也几乎不会涌动
【答案】B
【详解】A．由于惯性油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧，故 A正确；
B．惯性取决于物体的质量，故 B错误；
C．油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，由于惯性油向前剧烈涌动，设置挡板并不能改变油的惯性，但
能减弱油向前剧烈涌动，故 C正确；
D．油罐车在平直道路上匀速前进时，由牛顿第一定律可知，即使没有挡油板油也几乎不会涌动，故 D正
确。
本题选不正确的，故选 B。
2．（2021·北京丰台区·高三一模）选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图
甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；
电梯内的人看到小球只受重力却是“静止”的，“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面
作加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性
力F惯=- ma，a表示非惯性系的加速度，负号表示与 a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受
到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度 a作匀加速运动
的高铁上，距地面为 h处，以相对于高铁的速度 v0水平抛出一个小球。已知重力加速度 g，关于此人看
到的小球运动，分析正确的是（　　）
1
A．小球在竖直方向上做初速度等于零，加速度小于 g的匀变速直线运动
B．小球水平方向作匀速直线运动
C．当 时，小球将落在抛出点的正下方
D．当 时，小球将落在抛出点的正下方
【答案】D
【详解】A．因为某人以相对于高铁的速度 v0水平抛出一个小球，小球受重力的作用，故它会向下做初速
度等于零，加速度等于 g的匀变速直线运动，A错误；
B．而列车是加速向前运行的，根据题意，小球对人来说，相当于向前做减速运动，B错误；
CD．小球的其加速度的大小为 a，所以小球将向前减速，一直到减速到 0后，再反向加速，回到原位置，
故满足
t=2×
又因竖直方向
h=gt2
所以二者结合得 ，即满足这个式子时，小球将落在抛出点的正下方，C错误，D正确。
故选 D。
3．（2021·北京西城区·高三一模）某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到
了图 1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图 2所示的图像。已知
t = 0 时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）
2
A．t = 5s 时电梯处于失重状态
B．8~9s 内电梯在做减速运动
C．10~15s 内电梯在上行
D．17~20s 内电梯在下行
【答案】C
【详解】A．t=5s 时，电梯的加速度为正值，方向竖直向上电梯处于超重状态，A错误；
B．t=0 时，电梯处于静止状态，一小段时间后，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电梯一定加速上
升，8s~9s 内，电梯的加速度仍为正值，方向竖直向上，可知电梯加速上升，B错误；
C．t=10s 时，电梯的加速度为零，电梯上升的速度达到最大值，10s~15s 内，电梯的加速度为零，电梯以
最大速度匀速上行，C正确；
D．15s~20s 内，电梯的加速度为负值，方向竖直向下，电梯向上做减速运动。由对称性可知，t=20s 时，
3
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