专题03 牛顿运动定律（解析版）

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专题 03 牛顿运动定律

【2020 年】

1.（2020·新课标Ⅰ）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为 10 m，该同学和秋千踏板的

总质量约为 50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为 8 m/s，此时每根

绳子平均承受的拉力约为（　　）

A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N

【答案】B

【解析】在最低点由，知 T=410N，即每根绳子拉力约为 410N，故选 B。

2.（2020·浙江卷）如图所示，底部均有 4个轮子的行李箱 a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周

有一定空间。当公交车（　　）

A. 缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动

B. 急刹车时，行李箱 a一定相对车子向前运动

C. 缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动

D. 急转弯时，行李箱 b一定相对车子向内侧运动

【答案】B

【解析】有题意可知当公交车缓慢启动时，两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交

车一起运动，故 A错误；急刹车时，由于惯性，行李箱 a一定相对车子向前运动，故 B正确；当公交车缓

慢转弯时，两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力，与车保持相对静止，故 C错误；当公交车急转弯

时，由于需要向心力大，行李箱一定相对车子向外侧运动，故 D错误。

5.（2020·山东卷）一质量为 m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移 s与时间 t的关系图像如图所示。乘

客所受支持力的大小用 FN表示，速度大小用 v表示。重力加速度大小为 g。以下判断正确的是（　　）

A. 0~t1时间内，v增大，FN>mg B. t1~t2 时间内，v减小，FN<mg

C. t2~t3 时间内，v增大，FN <mg D. t2~t3时间内，v减小，FN >mg

【答案】D

【解析】由于 s-t 图像的斜率表示速度，可知在 0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重

状态，则 FN<mg，A错误；在 t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则 FN=mg，B错误；在 t2~t3时间

内速度减小，即乘客的减速下降，超重，则 FN>mg，选项 C错误，D正确；故选 D。

6.（2020·江苏卷）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防

疫物资的班列由 40 节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第 2节对第 3

节车厢的牵引力为 F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第 3节对倒数第 2节车厢的牵引

力为（　　）

A. F B. C. D.

【答案】C

【解析】根据题意可知第 2节车厢对第 3节车厢的牵引力为 F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，

故第 2节对第 3节车厢根据牛顿第二定律有，设倒数第 3节车厢对倒数第 2节车厢的牵

引力为 F1，则根据牛顿第二定律有，联立解得。

【2019 年】

1．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固

定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4 s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与

实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由题给数据可以得出

A．木板的质量为1 kg

B．2 s~4 s内，力F的大小为0.4 N

C．0~2 s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【解析】结合两图像可判断出0~2 s 物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，

此过程力F等于 f，故 F在此过程中是变力，即 C错误；2~5 s 内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为

滑动摩擦力，由牛顿第二运动定律，对 2~4 s 和4~5 s 列运动学方程，可解出质量 m为1 kg，2~4 s 内的力 F

为0.4 N，故 A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数 μ，故 D错误。

【2018 年】

1. （2018 年全国Ⅰ卷）如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态，

现用一竖直向上的力 F作用在 P上，使其向上做匀加速直线运动，以 x表示 P离开静止位置的位移，在弹

簧恢复原长前，下列表示 F和x之间关系的图像可能正确的是（）

A. 　　　　　B.

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