2022年高考物理真题和模拟题分类汇编专题04牛顿运动定律的应用含解析.doc

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1、专题04 牛顿运动定律的应用选择题1. (2021浙江卷)2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器()A. 打开降落伞前，只受到气体阻力的作用B. 打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上C. 打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用D. 悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力答案B解析：打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向上，

2、则合力方向竖直向上，B正确；故选B。2. (2021全国乙卷)水平地面上有一质量为的长木板，木板的左明上有一质量为的物块，如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图(b)所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则()A. B. C. D. 时间段物块与木板加速度相等答案BCD解析：图(c)可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象， 根据牛顿第二定律，有以木板为对象，根据牛顿第二定律，有解得故BC

3、正确；图(c)可知，0t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，故D正确。故选BCD。3. (2021全国乙卷)水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则()A. 在此过程中F所做的功为B. 在此过中F的冲量大小等于C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案BC解析：外力撤去前，由牛顿第二定律可知 由速度位移公式有外力撤去后，由牛顿第二定律可知 由速度位移公式有 由可得，水平恒力动摩擦因数滑动摩擦力可知F的大小等于物体所受滑

4、动摩擦力大小的3倍，故C正确，D错误；由平均速度公式可知，外力F作用时间在此过程中，F的冲量大小是故B正确。故选BC。4. (2021全国甲卷)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是()A. 甲和乙都加速运动 B. 甲和乙都减速运动C. 甲加速运动，乙减速运动 D. 甲减速

5、运动，乙加速运动答案AB解析：设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等(设密度为)，质量相同(设为)，则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。故选AB。5. (2021湖南卷)如图(a)，质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力作用在A上，系统静止在光滑水平面上(B靠墙面)，此时弹簧形变量为。撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的图像如图(b)所示，表示0到

6、时间内的图线与坐标轴所围面积大小，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积大小。A在时刻的速度为。下列说法正确的是()A. 0到时间内，墙对B的冲量等于mAv0 B. mA mBC. B运动后，弹簧最大形变量等于x D. 答案ABD解析：由于在0 t1时间内，物体B静止，则对B受力分析有F墙 = F弹则墙对B的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小，而弹簧既作用于B也作用于A，则可将研究对象转为A，撤去F后A只受弹力作用，则根据动量定理有I = mAv0(方向向右)则墙对B的冲量与弹簧对A的冲量大小相等、方向相同，A正确；由at图可知t1后弹簧被拉伸，在t2时刻弹簧的拉伸量达到最大，根据牛顿第二

7、定律有F弹 = mAaA= mBaB由图可知aB aA则mB 2mgcos37，所以物块继续匀加速运动，加速度大小为a2=g(sin372cos37)根据运动学公式得s-x1=v0t2+解得t2=1s(另一负值舍去)物块在传送带上由于摩擦产生的内能为Q=2mgcos37(v0t1x1)+(sx1v0t2)代入数据解得Q=6J(3)物块离开小车时的速度设物块在小车上滑行的加速度大小为am，则有1mg=mam设物块在小车上滑行的时间为t，则有v=v0amt设小车在此过程中的加速度大小为aM，则有v=aMt对小车，由牛顿第二定律得F+1mg=MaM以上式子解得F=6N18. (2021云南曲靖一模)

8、如图所示，长为L=3m，质量为M=3kg的平板车在粗糙水平面上向右滑行，当其速度为v=4m/s时，在其右端轻轻放上一个质量为m=1kg的滑块，已知滑块与平板车间的动摩擦因数为1=0.1，平板车与地面间的动摩擦因数为2=0.2。求：(1)滑块与平板车取得相同的速度前各自的加速度；(2)从开始至最终停止，滑块与平板车间因摩擦产生的热量Q；(3)从开始至最终停止，滑块、平板车和地面组成的系统增加的内能U。【答案】(1)1m/s2，3m/s2；(2)；(3)24J【解析】(1)开始阶段，对滑块有解得对滑板有解得(2)经过t1时间速度相等，则解得此时共同速度滑块与平板车取得相同速度前，滑块位移滑板位移第一阶段相对位移此后，如果以共同速度减速，则加速度则滑块受摩擦力故此后两个物体做加速度不同的减速运动，滑块相对平板向前运动；对滑块，有解得对滑板，有解得滑板速度先减为零，位移滑块速度减为零的位移故第二阶段相对位移滑块与平板车间因摩擦增加的内能(3)根据能量守恒定律，滑块、平板车和地面组成系统增加的内能18