高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题及解析.docx

《高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题及解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．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－8q=-5×10C．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿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】【分

2、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?t1v0?t1，得：t1=0.4s22接着物块向左作匀加速直线运动：a2

3、qEmg＝1m/s2．m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．2．如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20．假定小车足够长．（1）求经过多长时间煤块与小车

4、保持相对静止（2）求3s内煤块前进的位移（3）煤块最终在小车上留下的痕迹长度【答案】(1)2s(2)8.4m(3)2.8m【解析】【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移．【详解】(1)根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：FNma1FN-mg=0代入数据解得：a1=2m/s2刚开始运动时对小车有：FFNMa2解得：a2=0.6m/s2经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：v1=a1t车的速度为：v2=v+a2t解得：t=2s；(2)在2s

5、内小黑煤块前进的位移为：x11a1t24m22s时的速度为：v1a1t122m/s4m/s此后加速运动的加速度为：aF5m/s23Mm6然后和小车共同运动t2=1s时间，此1s时间内位移为：x2v1t21a3t224.4m2所以煤块的总位移为：x1x28.4m(3)在2s内小黑煤块前进的位移为：x1at24m121小车前进的位移为：xv1t1a1t26.8m2两者的相对位移为：xxx12.8m即煤块最终在小车上留下的痕迹长度2.8m．【点睛】该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解．3．一个弹簧测力计放在水平地面上，Q为

6、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

7、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．4．如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静