高考物理牛顿运动定律的应用技巧小结及练习题.docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用技巧小结及练习题一、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，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行．现将一质量m＝1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10m/s2，sin37＝0°.6，cos37＝°0.8：求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；（2）0～8s内物体机械能的增加量；（3）物体与传送带摩擦产生的热量Q。【答案】(1)μ＝0.875.(2)E＝90J（3）Q＝126J【解析】【详解】(1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送

2、带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为的匀减速直线运动,对其受力分析,由牛顿第二定律得:可解得：μ＝0.875.（2）根据v-t图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,可得0～8s内物体的位移0～8ss内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和,为(3)0～8s内只有前6s发生相对滑动.0～6s内传送带运动距离为:0～6s内物体位移为:则0～6s内物体相对于皮带的位移为0～8s内物体与传送带因为摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小,代入数据得：Q＝126J故本题答案是：(1)μ＝0.875.(2)E＝90

3、J（3）Q＝126J【点睛】对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度，在v-t图像中图像包围的面积代表物体运动做过的位移。2．如图，有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度=2m/s向左运动，同时B以=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车，两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取，求：（1）开始时B离小车右端的距离；（2）从A、B开始运动计时，经t=6s小车离原位置的距离。【答案】（1）B离右端距离（2）小车在6s内向右走的总距

4、离：【解析】(1)设最后达到共同速度v，整个系统动量守恒，能量守恒解得：，A离左端距离，运动到左端历时，在A运动至左端前，木板静止，，解得B离右端距离(2)从开始到达共速历时，，，解得小车在前静止，在至之间以a向右加速：小车向右走位移接下来三个物体组成的系统以小车在6s内向右走的总距离：v共同匀速运动了【点睛】本题主要考查了运动学基本公式、动量守恒定律、牛顿第二定律、功能关系的直接应用，关键是正确分析物体的受力情况，从而判断物体的运动情况，过程较为复杂.3．如图甲所示，长为L=4.5m的木板M放在水平地而上，质量为m=lkg的小

5、物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止．现用一水平向左的力F作用在木板M上，通过传感器测m、M两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示．已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m／s2．求：（1）m、M之间的动摩擦因数；（2）M的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；（3）若开始时对M施加水平向左的恒力F=29N，且给m一水平向右的初速度vo=4m／s，求t=2s时m到M右端的距离．【答案】（1）0.4（2）4kg，0.1（3）8.125m【解析】【分析】【详解】（1）由乙图知，m、M一起运

6、动的最大外力Fm=25N，当F>25N时，m与M相对滑动，对m由牛顿第二定律有：1mgma1由乙图知a14m/s2解得10.4（2）对M由牛顿第二定律有F1mg2(Mm)gMa2即F1mg2(Mm)g1mg2(Mm)gFa2MMM乙图知11M41mg2(Mm)g9M4解得M=4kgμ=0.12（3）给m一水平向右的初速度v04m/s时，m运动的加速度大小为a1=4m/s2,方向水平向左，设m运动t1时间速度减为零，则t1v01sa1位移x1v0t11a1t122m2M的加速度大小a2F1mg2(Mm)g5m/s2M方向向左，M的位移大小x1at22

7、.5m2221此时M的速度v2a2t15m/s由于x1x2L，即此时m运动到M的右端，当M继续运动时，m从M的右端竖直掉落，设m从M上掉下来后M的加速度天小为a3，对M由生顿第二定律F2MgMa3可得a325m/s24在t=2s时m与M右端的距离x3v2(tt1)1a3(tt1)28.125m．24．如图，质量M=4kg的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ=0.1，现有一质量m=3kg的小木块以v=14m/s的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上10滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2，求：（1）木块刚滑

8、上木板时，木块和木板的加速度大小；（2）木板长度；（3）木板在地面上运动的最大位移。【答案】（1）5m/s22m/s2（2