知識(shí)點(diǎn)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律-2021年高考物理分類題庫

知識(shí)點(diǎn)三牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.(2021·浙江6月選考·T4)2021年5月15日,天問一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過程中,經(jīng)大氣層290s的減速,速度從4.9×103m/s減為4.6×102m/s;打開降落傘后,經(jīng)過90s速度進(jìn)一步減為1.0×102m/s;與降落傘分離,打開發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài);經(jīng)過對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng),則著陸器 ()A.打開降落傘前,只受到氣體阻力的作用B.打開降落傘至分離前,受到的合力方向豎直向上C.打開降落傘至分離前,只受到浮力和氣體阻力的作用D.懸停狀態(tài)中,發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力【解析】選B。經(jīng)過290s的減速過程的加速度為a1==m/s2≈-15.3m/s2,該過程還沒有打開降落傘,空氣阻力小于重力,若只受到氣體阻力,則應(yīng)該加速下落,所以除了空氣阻力,著陸器應(yīng)該還受到反向推力、重力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;打開降落傘之后的加速度a2==m/s2≈-4m/s2,根據(jù)牛頓第二定律知加速度向上,所以合外力豎直向上,選項(xiàng)B正確;打開降落傘至分離前,除了浮力、阻力還應(yīng)該有重力作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;懸停階段,發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力、氣體阻力與著陸器的重力是平衡關(guān)系,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(2021·全國甲卷·T14)如圖,將光滑長平板的下端置于鐵架臺(tái)水平底座上的擋板P處,上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié),使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn)Q處靜止釋放,物塊沿平板從Q點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°逐漸增大至60°,物塊的下滑時(shí)間t將 ()A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大【解析】選D。設(shè)P到豎直桿底部的距離為d,則小物塊沿光滑長平板運(yùn)動(dòng)的距離為x=,其加速度為a=gsinθ,由x=at2得t=,當(dāng)θ由30°增大至60°時(shí),2θ由60°增大至120°,則sin2θ在此范圍內(nèi)先增大后減小,故t在此范圍內(nèi)先減小后增大,選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。3.(2021·全國乙卷·T21)水平地面上有一質(zhì)量為m1的長木板,木板的左端上有一質(zhì)量為m2的物塊,如圖(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上,F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,其中F1、F2分別為t1、t2時(shí)刻F的大小。木板的加速度a1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(c)所示。已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度大小為g。則 ()A.F1=μ1m1gB.F2=(μ2-μ1)gC.μ2>μ1D.在0~t2時(shí)間段物塊與木板加速度相等【解析】選B、C、D。t1時(shí)刻,長木板開始相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻以后長木板的加速度不變,長木板與物塊開始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則在0~t2時(shí)間段物塊與木板加速度相等,故選項(xiàng)D正確;t1時(shí)刻,長木板開始相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),對(duì)長木板和物塊整體分析有F1>μ1(m1+m2)g>μ1m1g,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,對(duì)長木板根據(jù)牛頓第二定律有:μ2m2g-μ1(m1+m2)g=m1a1①,對(duì)長木板和物塊整體根據(jù)牛頓第二定律有:F2-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a1②,聯(lián)立①②式解得F2=(μ2-μ1)g,故選項(xiàng)B正確;由①可得μ2m2g-μ1(m1+m2)g>0,解得μ2>μ1,故選項(xiàng)C正確。4.(2021·浙江6月選考·T19)機(jī)動(dòng)車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示,質(zhì)量m=1.0×103kg的汽車以v1=36km/h的速度在水平路面上勻速行駛,在距離斑馬線s=20m處,駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長l=6m的隊(duì)伍從斑馬線一端開始通過,立即剎車,最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過程中所受阻力不變,且忽略駕駛員反應(yīng)時(shí)間。(1)求開始剎車到汽車停止所用的時(shí)間和所受阻力的大小;(2)若路面寬L=6m,小朋友行走的速度v0=0.5m/s,求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時(shí)間;(3)假設(shè)駕駛員以v2=54km/h超速行駛,在距離斑馬線s=20m處立即剎車,求汽車到斑馬線時(shí)的速度?！窘馕觥?1)根據(jù)平均速度,則t1=解得剎車時(shí)間t1=4s剎車加速度a=根據(jù)牛頓第二定律Ff=ma解得Ff