《新高考物理模拟题分项汇编》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
1．（2021·湖南娄底市高三零模）如图所示。质量均为 m的a、b两物块用轻杆连接放在倾角为 37°的斜面
上、在斜面上的 段、b在斜面上的 段。斜面上 段粗糙，b与 段间的动摩擦因数为 0.5，
段光滑，重力加速度为 g。同时释放 a、b，则释放的一瞬间（已知 ， ）（
）
A．物块 a的加速度大小为 0.4g B．物块 a的加速度大小为 0.5g
C．杆对物块 a的拉力大小为 0.2mg D．杆对物块 a的拉力大小为 0.3mg
【答案】AC
【解析】释放 a、b的一瞬间、对 a、b整体研究，有 ，解得
对a研究，有 ，解得 ，故选 AC。
2．（2021·辽宁辽阳市高三一模）蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一
运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力 F随时间 t的变化图像如图所示。若运动员
仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小 。依据图像给出的信息，下列说法正
确的是（　　）
1
A．运动员的质量为
B．运动员的最大加速度为
C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为
D．运动员离开蹦床后上升的最大高度为
【答案】BC
【解析】A．由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即
解得运动员的质量 ，选项 A错误；B．在蹦床上时受到的最大弹力 ，最大加速度
，选项 B正确；CD．运动员离开蹦床后在空中运动的时间 ，上升和下落
的时间分别为 ，则最大高度为 ，选项 C正确、D错误。故选 BC。
3．（2021·福建厦门市高三一模）如图所示，木箱 A、B的质量分别为 和 ，它们与水平地面之
间的动摩擦因数均为 0.1，为防止木箱 A、B之间发生碰撞，在 A、B中间安置了一劲度系数为
的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。某搬运工尝试用一个大小为
的水平力推木箱 B，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 ，则下列说法正确
的是（　　）
A．木箱 A不受摩擦力作用 B．木箱 B受到的摩擦力大小为
C．弹簧的压缩量为 D．缓慢增大推力，当推力为 时，木箱 B对弹簧的弹力
2
大小为
【答案】AB
【解析】ABC．木箱 B受到的最大静摩擦力为 ，推力 50N 小于木箱 B的最大静摩擦力，
所以推不动木箱 B，弹簧不被压缩，木箱 A不受摩擦力作用，故 AB 正确，C错误；D．将两木箱看成一个
整体，最大静摩擦力为 ，当推力为 100N 时，两木箱被推动，做加速运动，此时
木箱 B所受摩擦力为滑动摩擦力为 60N，则木箱 B对弹簧的弹力大小应小于 40N，故 D错误。故选 AB。
4．（2021·广东高三一模）潜艇从海水高密度区域驶人低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。我国南
海舰队的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱险的潜艇，创造了
世界潜艇发展史上的奇迹。如图甲，某总质量为 的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航
行。t=0s 时，该潜艇“掉深”，之后在 0~30s 时间内潜艇竖直方向的 v-t图像如图乙所示（设竖直向下为正
方向）。取重力加速度为 10m/s2，不计水的粘滞阻力，则（　　）
A．潜艇在“掉深”前的速度为 20m/s
B．潜艇在高密度海水区域受到的浮力为
C．潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100m
D．潜艇“掉深”后在 10~30s 时间内处于超重状态
【答案】BD
【解析】A．v−t图像表示潜艇“掉深”后的速度变化情况，“掉深”前在高密度海水区域沿水平方向缓慢
航行，所以不知道“掉深”前的速度，故 A错误；B．因潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，潜
艇在高密度海水区域受到的浮力为 ，故 B正确；C．根据v−t图像，潜艇“掉深”后
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