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.docx

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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一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53=0°.8，cos53°=0.6．求：（1）小球受到手的拉力大小F；（2）物块和小球的质量之比M:m

2、；（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T【答案】（1）F5Mgmg（2）M6（3）T8mMg（T5mM3m5T8Mg）11【解析】【分析】【详解】（1）设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2F1sin53=F°2cos53°F+mg=F1cos53°+F2sin53且°F1=Mg解得F5Mgmg3（2）小球运动到与A、B相同高度过程中小球上升高度h1=3lsin53，°物块下降高度h2=2l机械能守恒定律mgh1=Mgh2解得M6m5（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为到的拉力

3、为T牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T牛顿运动定律T′mgcos53–°=ma解得T8mMg488（5m（Tmg或TMg）M）551148mg或55a，重物受【点睛】本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律．解答第（1）时，要先受力分析，建立竖直方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加速度之间的关系，因小球

4、下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿AC方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等．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

5、)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x1at29.6m2(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

6、，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=1

7、N，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F2m，所以AB间发生了相对滑动，木块22。木板A＞FB加速度为：a=μg=2m/s加速度为a32332。，则：F-μmg=Ma解得：a=3m/s1s末A的速度为：v=at=3m/sA3B的速度为：v=at

8、=2m/sB21s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