高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析一、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；(3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式．8mgs

2、in22（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-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=gsint2

3、210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，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．如图所示，质量为2kg的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由静止开始运动．已知力F的大小为5N，物体与地面之间的动摩擦

4、因数μ为0.2，（sin37=0°.6，cos37°=0.8）求：(1)物体由静止开始运动后的加速度大小；(2)8s末物体的瞬时速度大小和8s时间内物体通过的位移大小；(3)若8s末撤掉拉力F，则物体还能前进多远？【答案】(1)a=0.3m/s2(2)x=9.6m(3)x′=1.44m【解析】(1)物体的受力情况如图所示：根据牛顿第二定律，得:Fcos37°-f=maFsin37+F°N=mg又f=μFN联立得：a=Fcos37o(mgFsin37o)m代入解得a=0.3m/s2(2)8s末物体的瞬时速度大小v=at=0.3×8m/s=2.4m/s8s时间内物体通过的位移大小x

5、1at29.6m2(3)8s末撤去力F后，物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律得，物体加速度大小afmgg2.0m/s2mm由v2=2a′x′得:xv21.44m2a【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．3．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

6、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F2mAB间发生了相对滑动，木块22。木板A＞F，所以B加速度为：a=μg=2m/s加速度为a

7、32332。，则：F-μmg=Ma解得：a=3m/s1s末A的速度为：vA=a3t=3m/sB的速度为：vB=a2t=2m/s1s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。4．在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直