高考物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案).docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示．t0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的vt图线如图（b）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求（1）木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2；（2）木板的最小长度；（3）

2、木板右端离墙壁的最终距离．【答案】（1）10.120.4（2）6m（3）6.5m【解析】（1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v4m/s碰撞后木板速度水平向左，大小也是v4m/s4m/s0m/s木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有2g1s解得20.4木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间t1s，位移x4.5m，末速度v4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得xvt1at22带入可得a1m/s2木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即1ga可得10.1（2）碰撞后，木板向左匀减速，依据牛顿第二定律有1(Mm)g2mgMa1可得a14m/s23对滑块，

3、则有加速度a24m/s2滑块速度先减小到0，此时碰后时间为t11s此时，木板向左的位移为12108x1vt12a1t13m末速度v13m/s滑块向右位移x24m/s0t12m2此后，木块开始向左加速，加速度仍为a24m/s2木块继续减速，加速度仍为a14m/s23假设又经历t2二者速度相等，则有a2t2v1a1t2解得t20.5s此过程，木板位移x3v1t21a1t227m末速度v3v1a1t22m/s26滑块位移x41a2t221m22此后木块和木板一起匀减速．二者的相对位移最大为xx1x3x2x46m滑块始终没有离开木板，所以木板最小的长度为6m（3）最后阶段滑块和木板

4、一起匀减速直到停止，整体加速度a1g1m/s2v232m位移x52a所以木板右端离墙壁最远的距离为x1x3x56.5m【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁2．如图所示，水平面与倾角θ＝37°的斜面在B处平滑相连，水平面上A、B两点间距离s0＝8m．质量m＝1kg的物体（可视为质点）在F＝6.5N的水平拉力作用下由A点从静止开始运动，到达B点时立即撤去F，物体将沿粗糙斜面继续上滑（物体经过B处时速率保持不变）．已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25．（g取10m/s2，sin37°＝0.

5、6，cos37＝°0.8）求：(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1；(2)物体运动到B处的速度大小vB；(3)物体在斜面上运动的时间t．【答案】（1）4m/s2（2）8m/s（3）2.4s【解析】【分析】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律求出加速度；（2）根据速度位移公式求出B点的速度；（3）物体在斜面上先向上减速，再反向加速度，求出这两段的时间，即为物体在斜面上的总时间．【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律得：Fmgma1代及数据解得：a14m/s2（2）根据运动学公式：vB22a1s0代入数据解得：vB8m/s（3）物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中，根据

6、牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37ma2①物体沿斜面向上运动的时间：t2vB②a2物体沿斜面向上运动的最大位移为：s1at2③2222因mgsin37mgcos37，物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37ma3④物体沿斜面下滑的时间为：12s22a3t3⑤物体在斜面上运动的时间：tt2t3⑥联立方程①-⑥代入数据解得：tt2t312s2.4s【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，注意第二问求的是在斜面上的总时间，不是上滑时间．3．如图所示，倾角α=30°L=1.0mM=

7、0.5kg的薄木板，木板的足够长传送带上有一长，质量的最右端叠放质量为m=0.3kg的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F，同时让传送带逆时针转动，运行速度v=1.0m/s。已知木板与物块间动摩擦因数μ=3，木板与传送12带间的动摩擦因数μ2=3，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。4(1)若在恒力F作用下，薄木板保持静止不动，通过计算判定小木块所处的状态；(2)若小木块和薄木板相对静止，一起沿传送带向上滑动，求所施恒力的最大值Fm；(3)若F=10N，木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时