高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案).docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图，光滑水平面上静置一长木板A，质量M=4kg，A的最前端放一小物块B（可视为质点），质量m=1kg，A与B间动摩擦因数μ=0.2．现对木板A施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2．则：（1）若拉力F1=5N，A、B一起加速运动，求A对B的静摩擦力f的大小和方向；（2）为保证A、B一起加速运动而不发生相对滑动，求拉力的最大值Fm（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）；（3）若拉力F2=14N，在力F2作用t=ls后撤去，要使物块不从木板上滑下，求木板

2、的最小长度L【答案】（1）f=1N，方向水平向右；（2）Fm=10N。（3）木板的最小长度L是0.7m。【解析】【详解】（1）对AB整体分析，由牛顿第二定律得：F1=（M+m）a1对B，由牛顿第二定律得：f=ma1联立解得f=1N，方向水平向右；（2）对AB整体，由牛顿第二定律得：Fm=（M+m）a2对B，有：μmg=ma2联立解得：F=10Nm（3）因为F2m22。木板A＞F，所以AB间发生了相对滑动，木块B加速度为：a=μg=2m/s加速度为a32332。，则：F-μmg=Ma解得：a=3m/s1s末A的速度为：v=at=3m/sA3B的速度为：v=at

3、=2m/sB21s末A、B相对位移为：△l1=vAvBt=0.5m撤去F2后，t′s后A、B共速2对A：-μmg=Ma4可得：a4=-0.5m/s2。共速时有：vA+a4t′=vB+a2t′可得：t′=0s.4撤去F2后A、B相对位移为：△l2=vAvBt'=0.2m为使物块不从木板上滑下，木板的最小长度为：2L=△l1+△l2=0.7m。2．一个弹簧测力计放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M10.5kg，Q的质量m1.5kg，弹簧的质量不计，劲度系数k800N/m，系统处于静止.如图所示，现给P施加一个方向竖直向上的力

4、F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s内，F为变力，0.2s以后，F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g10m/s2)【答案】Fmax168NFmin72N【解析】试题分析：由于重物向上做匀加速直线运动，故合外力不变，弹力减小，拉力增大，所以一开始有最小拉力，最后物体离开秤盘时有最大拉力静止时由(Mm)gkX物体离开秤盘时x1at22k(Xx)mgmaFmaxMgMa以上各式代如数据联立解得Fmax168N该开始向上拉时有最小拉力则FminkX(Mm)g(Mm)a解得Fmin72N考点：牛顿第二定律的应用点评：难题．本题难点在于确定最大拉力和

5、最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列出牛顿第二定律的方程，此时的弹簧的压缩量也是一个难点．3．如图所示，质量为m=5kg的长木板B放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为m=5kg的物块A（可视为质点）．木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.3，物块与木板间的动摩擦因数μ2.F=60N作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，=0.2，现用一水平力经过t=1s，撤去拉力，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10m/s2，求：（1）拉力撤去时，木板的速度vB；（2）要使物块不从木板上掉下，木板的长度L至少为多大；（3）在满足（2）的条件下，物块最终

6、将停在右端多远处．【答案】(1)VB=4m/s；(2)L=1.2m；(3)d=0.48m【解析】【分析】对整体运用牛顿第二定律，求出加速度，判断物块与木板是否相对滑动，对物块和系统分别运用动量定理求出拉力撤去时，长木板的速度；从撤去拉力到达到共同速度过程，对物块和长木板分别运用动量定理求出撤去拉力后到达到共同速度的时间t1，分别求出撤去拉力前后物块相对木板的位移，从而求出木板的长度对木板和物块，根据动能定理求出物块和木板的相对位移，再由几何关系求出最终停止的位置．(1)若相对滑动，对木板有：F2mg12mgmaB，得：aB4m/s2对木块有2mgmaA，aA

7、2m/s2所以木块相对木板滑动撤去拉力时，木板的速度vBaBt4m/s，vAaAt2m/s(2)撤去F后，经时间t2达到共同速度v；由动量定理2mgt2mvmvB22mgt21mgt2mvmvB，可得t20.2s，v=2.4m/s在撤掉F之前，二者的相对位移x1vBt1vAt122撤去F之后，二者的相对位移x2vBvt2vAvt222木板长度Lx1x21.2m(3)获得共同速度后，对木块，有2mgxA01mv2，2对木板有2mg21mgxB01mv22二者的相对位移x3xAxB木块最终离木板右端的距离dx1x2x30.48m【点睛】本题综合性很强，涉及到物理

8、学中重要考点，如牛顿第二定律、动能定理、动量定理、运