《2022年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）》专题1.7 牛顿运动定律在动力学问题中的应用（解析版）

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2022 年高考物理靶向专项强化训练
专题 1.7 牛顿运动定律在动力学问题中的应用
1．2022 年2月8日，在中国北京冬奥会上，自由式滑雪女子大跳台项目，中国选手谷爱凌拿到了一枚宝
贵的金牌。这不仅是她本人的首枚奥运金牌，更是中国代表团在本届冬奥会雪上项目的首金。自由滑雪女
子空中技巧比赛中比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成。若将运动
员看做质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态
B．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态
C．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态
D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态
【答案】B
【详解】A．运动员在助滑区加速下滑时，加速度沿斜面向下，加速度在竖直方向的分加速度为竖直向下，
处于失重状态，A错误；
B．忽略空气阻力，运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前，在空中只受到竖直向下的重力作用，物体的
加速度为竖直向下的重力加速度，处于完全失重状态，B正确；
C．运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，C错误；
D．运动员在减速区减速过程中，减速下降，竖直方向的分加速竖直向上，处于超重状态，D错误。故选
B。
2．如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度 m/s。传送带与水平面间的夹角为
。现将一质量 kg 的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向
向上的恒力 N。经过一段时间，物块运动到了离地面高为 m的平台上。已知物块与传送带之
间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2， ， ）。
则以下说法正确的是（　　）
A．物块先做匀加速运动再匀速运动
B．物块从传送带底端运动到平台上所用的时间为 2.1s
C．若在物块与传送带达到相同速度时。立即撤去恒力 F，物块先减速上滑再加速下滑从传送带的下端离开
传送带
D．若在物块与传送带达到相同速度时。立即撤去恒力 F，物块再经过 s离开传送带
【答案】D
【详解】AB．对物块受力分析可知，物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，
直至速度与传送带的速度相同，由牛顿第二定律得 代入数据解得 m/s2
物块加速过程所用的时间 s运动的距离 m物块与传送带共速后，对物块进行受力分析
可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为 N，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为
10N，所以物块相对传送带以 a2继续向上加速，由牛顿第二定律得 代入数据
解得 m/s2继续向上加速过程 传送带长度为 解得 s故物块从传送带
底端运动到平台上所用的时间 s，A、B错误；
CD．若共速后撤去恒力 ，因为 ，对物块进行受力分析可知，物块将减速向上运动，
有 代入数据解得 m/s2经判断，物块在速度减到零之前，已经从传送带上端
离开，设物块还需时间 离开传送带，离开时的速度大小为 ，则由运动学公式有
代入数据解得 m/s 故s，C错误 D正确。故选 D。
3．如图甲所示，足够长的木板 B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块 A，木板 B受到不断增大的水平拉
力F作用时，用传感器测出木板 B的加速度 a，得到如图乙所示的 a―F图像、已知 g取10m/s2，则（　
　）
A．滑块 A的质量为 1kg
B．木板 B的质量为 4kg
C．当F=10N 时木板 B加速度为 4m/s2
D．滑块 A与木板 B间动摩擦因数为 0.1
【答案】C
【详解】AB．由图知，当F=8N 时，加速度为 a=2m/s2，对整体，由牛顿第二定律有 代入
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