专题03 牛顿运动定律-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题03 牛顿运动定律 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 对牛顿运动定律的理解 Ⅰ 全国乙卷·T15 全国甲卷·T14 牛顿运动定律的综合应用 Ⅱ 全国甲卷·T19 全国乙卷·T19 全国乙卷·T21 全国乙卷·T21 实验四：验证牛顿运动定律 Ⅱ 全国甲卷·T22 Ⅱ卷·T22 【知识重现】 知识点一 牛顿运动定律两类动力学问题 两类动力学问题 解决两类基本问题的基本思路 已知受力情况，求物体的运动情况 先受力分析⇒求合外力⇒由牛顿第二定律F=ma⇒求加速度⇒运动学公式⇒求运动有关物理量 已知运动情况，求物体的受力情况 先分析运动情况⇒由运动学公式⇒求加速度⇒由牛顿第二定律F=ma⇒求合外力⇒受力分析⇒受力情况 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解 知识点二 整体法与隔离法在动力学问题中的应用 整体法与隔离法应用方法： 适用条件 注意事项 优点 整 体 法 系统内各物体保持相对静止，即各物体具有相同加速度 只分析系统外力，不分析系统内各物体间的相互作用力 便于求解系统受到的外力 隔 离 法 （1）系统内各物体加速度不相同 （2）要求计算系统内物体间的相互作用力 （1）求系统内各物体间的相互作用力时，可先用整体法，再用隔离法 （2）加速度大小相同，方向不同的连接体，应采用隔离法分析 便于求解系统内各物体间相互作用力 【真题汇编】 1. （2022·全国甲卷·T19）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（　　） A. P的加速度大小的最大值为 B. Q的加速度大小的最大值为 C. P的位移大小一定大于Q的位移大小 D. P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小 【答案】AD 【解析】 设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为 撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为 AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为 解得 此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。 故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。 Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时 解得 故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误； C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误； D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为 解得 撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。 故选AD。 2.（2022·全国乙卷·T15）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 当两球运动至二者相距时，,如图所示 由几何关系可知 设绳子拉力为，水平方向有 解得 对任意小球由牛顿第二定律可得 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 3. （2021·全国乙卷·T19）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】 CD．外力撤去前，由牛顿第二定律可知 ① 由速度位移公式有 ② 外力撤去后，由牛顿第二定律可知 ③ 由速度位移公式有 ④ 由①②③④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动摩擦力大小的3倍， 故C正确，D错误； A．在此过程中，外力F做功为 故A错误； B．由平均速度公式可知，外力