高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案).docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图甲所示,质量为m1kg的物体置于倾角为37的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F0.5s时撤去拉力,物体速度与时间v-t的部分图象如图，t1乙所示。(g10m/s2,sin370.6,cos370.8)问：（1）物体与斜面间的动摩擦因数为多少？（2）拉力F的大小为多少？【答案】(1)0.5(2)30N【解析】【详解】（1）由速度时间图象得：物体向上匀减速时加速度大小：a110-5m/s210m/

2、s20.5根据牛顿第二定律得：mgsinmgcosma1代入数据解得：0.5（2）由速度时间图象得：物体向上匀加速时：a2v20m/s2t根据牛顿第二定律得：Fmgsinmgcosma2代入数据解得：F30N2．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v15.0m/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

3、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

4、.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，故小车没有动则B向左减速到零的时间为t1v21sa1此时A的速度为vAv1a1t13m/s当B减速到零时与小车相对静止，此时A继续向右减速，则B与小车向右加速，设经过ts达到共同速度v对B和小车，由牛顿第二定律有：mgmMa2，解得：a20.5m/s2则有：vvAa1ta2t，代入数据解得：t=1.2s此时小车的速度为va2t0.6m/s，位移为x

5、11a2t20.36m2当三个物体都达到共同速度后，一起向右做匀速直线运动，则剩下的时间发生的位移为x2v8t3.48m则小车在8s内走过的总位移为xx1x23.84m3．如图甲所示，m1=5kg的滑块自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度地滑下，槽的底端与水平传送带相切于左端导轮顶端的B点，传送带沿顺时针方向匀速运转．m1下滑前将m2=3kg的滑块停放在槽的底端．m1下滑后与m2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两滑块均向右运动，传感器分别描绘出了两滑块碰后在传送带上从B点运动到C点的v-t图象，如图乙、丙所示．两滑块均视

6、为质点，重力加速度g=10m/s2．(1)求A、B的高度差h；(2)求滑块m1与传送带间的动摩擦因数μ和传送带的长度LBC；(3)滑块m2到达C点时速度恰好减到3m/s，求滑块m2的传送时间；(4)求系统因摩擦产生的热量．【答案】（1）0.8m（2）26m（3）6.5s（4）16J【解析】(1)由图乙可知，碰撞后瞬间，m1的速度v1=1m/s，m2的速度v2=5m/s，设碰撞前瞬间m1的速度为v0，取向右的方向为正方向，根据动量守恒：m1v0=m1v1+m2v2解得：v0=4m/sm1下滑的过程机械能守恒：m1g

7、h1m1v022解得：h=0.8mv(2)由图乙可知，滑块m1在传送带上加速运动时的加速度大小a0.5m/s2t滑块的加速度就是由滑动摩擦力提供，故μ1m1g=m1a可求出滑块m1与传送带间的动摩擦因数1μ=0.05由图乙可知，滑块m1在传送带上先加速4s，后匀速运动6s到达C点图线与坐标轴围成的图形的面积在数值上等于传送带的长度LBC，即LBC=26m(3)滑块m2一直做匀减速直线运动，达C点时速度恰好减到3m/s，全程的平均速度为v2vv4m/s2设滑块m2的传送时间为t，则有tLBC6.5sv(4)由图乙可

8、知，滑块m1在传送带上加速阶段的位移x1v0t11at128m2滑块m1在传送带上加速阶段产生的热量11111Q=μmg(vt-x)=10J滑块m2在传送带上减速的加速大小av42tm/s13滑块m2受到的滑动摩擦力大小f=m2a′滑块m2在传送带上减速阶段产生的热量Q2=f(LBC-vt)=6J系统因摩擦产生的热量Q=Q1+Q2=16J．4．如图所示，从A点以v0=4m