高考物理牛顿运动定律的应用技巧(很有用)及练习题含解析.docx

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1、高考物理牛顿运动定律的应用技巧(很有用)及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，两者长度分别为L1＝2.5m、L2＝2m．传送带始终保持以速度v匀速运动．现将一滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，然后平稳地滑上平板．已知：滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ、μ＝20.1，滑块、平板的质量均为m＝21＝0.3kg，g取10m/s2.求：（1）若滑块恰好不从平板上掉下，求滑块刚滑上平

2、板时的速度大小；（2）若v＝6m/s，求滑块离开平板时的速度大小．【答案】（1）4m/s（2）3.5m/s【解析】【详解】(1)滑块在平板上做匀减速运动，加速度大小：11mg＝3m/s2a＝mμ由于1mg>2μ2mg故平板做匀加速运动，加速度大小：a＝1mg22mg＝1m/s22m设滑块滑至平板右端用时为t，共同速度为v′，平板位移为x，对滑块：v′＝v－a1t(1分)L2＋x＝vt－1a1t22对平板：v′＝a2t122x＝at2联立以上各式代入数据解得：t＝1s，v＝4m/s.(2)滑块在传

3、送带上的加速度：a3＝mg＝5m/s2m若滑块在传送带上一直加速，则获得的速度为：v1＝2a1L1＝5m/s<6m/s即滑块滑上平板的速度为5m/s设滑块在平板上运动的时间为t′离开平板时的速度为，v″，平板位移为x′则v″＝v11－at′21112L＋x′＝vt′－at′212x′＝a2t′2联立以上各式代入数据解得：t′11＝s，t′2＝2s(t2>t′，不合题意，舍去)2将t′＝1s代入v″＝v－a1t′得：v″＝3.5m/s.22．如图所示，质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37的°斜

4、面体上，斜面质量为M=4kg，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，求：（取sin37=0°.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）若斜面与物块间无摩擦力，求m加速度的大小及m受到支持力的大小；（2）若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0，.2已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，求推力F的取值．（此问结果小数点后保留一位）【答案】（1）7.5m/s2；25N（2）28.8N≤F≤67.2N【解析】【分析】(1)斜面M、物块m在水平推力作用下一起向左匀加速运动，

5、物块m的加速度水平向左，合力水平向左，分析物块m的受力情况，由牛顿第二定律可求出加速度a和支持力．(2)用极限法把F推向两个极端来分析：当F较小（趋近于0）时，由于μ＜tanθ，因此物块将沿斜面加速下滑；若F较大（足够大）时，物块将相对斜面向上滑，因此F不能太小，也不能太大，根据牛顿第二定律，运用整体隔离法求出F的取值范围．【详解】(1)由受力分析得：物块受重力，斜面对物块的支持力，合外力水平向左．根据牛顿第二定律得：mgtanθ=ma得θ×°2a=gtan=10tan37=7.5m/smg20

6、m受到支持力FNN=25Ncoscos37(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块的受力如下图所示:对物块分析，在水平方向有Nsinθ﹣μNcosθ=ma1竖直方向有Ncosθ+μNsin﹣θmg=0对整体有F1=（M+m）a1代入数值得a1=4.8m/s2，F1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2，对物块分析，在水平方向有N′sinθ﹣μN′cosθ=ma2竖直方向有N′cosθ﹣μN′sinθ﹣mg=0对整体有F2=（M+m）a2代入数值得

7、a2=11.2m/s22，F=67.2N综上所述可以知道推力F的取值范围为：28.8N≤F≤67.2N．【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住临界状态，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用．3．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μ10m/s2，求：2=0.5，g取（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小

8、；（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）14m（3）12m【解析】【分析】（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，木板由静止做匀加速度直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）木块恰好未从木板滑下，当木块运动到木板最右端时，两者速度相等；根据位移关系求解木板的长度；（3）木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动，结合运动公式求解木板在地面上运动的最大位移.【详解】（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，初速度v0=14m/