高考物理高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧和训练方法及练习题(含答案).docx

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1、高考物理高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块3a相连，如图所示．质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为5x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物块b加速度的大小；(

2、3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式．8mgsin22（2）gsin（3）F8mgsin4mgsin【答案】（1）5x052525x0【解析】【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：3kx0=（m+m）gsinθ58mgsin解得：k=5x0（2）由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0；x11由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：x04说明当形变量为x1x0x03x0时二者分离；44对m分析，因分离时ab间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx1-

3、mgsinθ=ma联立解得：a=1gsin5（3）设时间为t，则经时间t时，ab前进的位移x=1at2=gsint2210则形变量变为：△x=x0-x对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k△x-（m+3m）gsinθ=（m+3m）a55解得：F=84mg2sin2t2mgsinθ+25x025因分离时位移x=x0由x=x0=1at2解得：t5x04422gsin故应保证0≤t＜5x0，F表达式才能成立．2gsin点睛：本题考查牛顿第二定律的基本应用，解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确

4、运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电5O处放一个质量m=0.01kg场，场强大小E=6.0×10N/C，方向与x轴正方向相同，在原点带负电荷的绝缘物块，其带电荷量－8μ=0.2，给q=-5×10C．物块与水平面间的动摩擦因数物块一个沿x轴正方向的初速度v0=2m/s.如图所示．试求：(1)物块沿x轴正方向运动的加速度；(2)物块沿x轴正方向运动的最远距离；(3)物体运动的总时间为多长？【答案】(1)5m/s2(2)0.4m(3)1.74s【解析】【

5、分析】带负电的物块以初速度v0沿x轴正方向进入电场中，受到向左的电场力和滑动摩擦力作用，做匀减速运动，当速度为零时运动到最远处，根据动能定理列式求解；分三段进行研究：在电场中物块向右匀减速运动，向左匀加速运动，离开电场后匀减速运动．根据运动学公式和牛顿第二定律结合列式，求出各段时间，即可得到总时间．【详解】（1）由牛顿第二定律可得mgEqma，得a5m/s2（2）物块进入电场向右运动的过程，根据动能定理得：mgEqs101mv02．2代入数据，得：s1=0.4m（3）物块先向右作匀减速直线运动，根据：s1v0vt?t1v

6、0?t1，得：t1=0.4s22接着物块向左作匀加速直线运动：a2qEmmg＝1m/s2．根据：s11a2t22得t220.2s2物块离开电场后，向左作匀减速运动：a3mgg2m/s2m根据：a3t3a2t2解得t30.2s物块运动的总时间为：tt1t2t31.74s【点睛】本题首先要理清物块的运动过程，运用动能定理、牛顿第二定律和运动学公式结合进行求解．3．质量M＝0.6kg的平板小车静止在光滑水面上，如图所示，当t＝0时，两个质量都为m＝0.2kg的小物体A和B，分别从小车的左端和右端以水平速度v15

7、.0m/s和v22.0m/s同时冲上小车，当它们相对于小车停止滑动时，恰好没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20，取g=10m/s2，求：（1）A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度；（2）车的长度是多少？（3）从A、B开始运动计时，经8s小车离原位置的距离.【答案】（1）0.6m/s（2）6.8m（3）3.84m【解析】【详解】解：（1）设物体A、B相对于车停止滑动时，车速为v，根据动量守恒定律有：mv1v2M2mv代入数据解得：v=0.6m/s，方向向右．（2）设物体A、B在车上相对于车滑动的

8、距离分别为L1、L2，车长为L，由功能关系有:mgL1L21mv121mv221M2mv2222又L≥L1+L2代入数据解得L≥6.8m，即L至少为6.8m（3）当B向左减速到零时，A向右减速，且两者加速度大小都为a1g2m/s2对小车受力分析可知，小车受到两个大小相等、方向相反的滑动摩擦力作用，故小车