《新高考物理模拟题分项汇编（第五期）》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（　　）
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
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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