高考物理牛顿运动定律的应用技巧(很有用)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(很有用)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，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=1N

2、，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F2m22。木板A＞F，所以AB间发生了相对滑动，木块B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=2m/sB21s末A、B相对位移为：△l1=vAvB

3、t=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为使物块不从木板上滑下，木板的最小长度为：2L=△l1+△l2=0.7m。2．如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面20上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物块与小车共同速度；(2)

4、物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移x；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？【答案】(1)0.8m/s(2)0.24s(3)0.096m(4)5m/s【解析】【详解】（1、2）根据牛顿第二定律得，物块的加速度大小为：a＝μg＝×2＝5m/s2，20.510m/s小车的加速度大小为：a1＝m2g＝0.52m/s2＝10m/s2m10.33根据v=v0-a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为：tv0＝0.24s；v=0.8m/sa1a2（3）小车运动的位移x1t21100.242m0.096m223（4）物块不从小车右端滑出的临界条件

5、为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度，设1a此速度为v，由水平方向动量守恒得：m2v0′=（m1+m2）v根据能量守恒得：μm2gL＝122021122mv′-2(m+m)v代入数据，联立解得v0′=5m/s。3．一个弹簧测力计放在水平地面上，Q为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】F

6、max168NFmin72N【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．如图所示，从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小

7、物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平。小物块通过圆弧轨道后以6m/s的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上．已知长木板的质量M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1，OB与竖直方向OC间的夹角θ=37°，取12g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则：(1)求小物块运动至B点时的速度；(2)若小物块恰好不滑出长木板，求此情景中自小物块滑