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时间:2020-12-20
《高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案).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专项训练100(附答案)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,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体(可视为质点)在F=6.5N的水平拉力作用下由A点从静止开始运动,到达B点时立即撤去F,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37=°0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1;(2)物体运动到B处的速度大小vB;(3)物体在斜面上运动的时间t.【
2、答案】(1)4m/s2(2)8m/s(3)2.4s【解析】【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间.【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:Fmgma1代及数据解得:a14m/s2(2)根据运动学公式:vB22a1s0代入数据解得:vB8m/s(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:mgsin37mgcos37ma2①物体沿斜面向上运动的时间:t2vB②a2物体沿斜面向上运动的最大位移为:s21a2t22③2因
3、mgsin37mgcos37,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:mgsin37mgcos37ma3④物体沿斜面下滑的时间为:s21a3t32⑤2物体在斜面上运动的时间:tt2t3⑥联立方程①-⑥代入数据解得:tt2t312s2.4s【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.2.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
4、:(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,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
5、=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:vB=a2t=2m/s1s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为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:2L=△l+△l=0.7m。
6、123.如图所示,有123三个质量均为m=1kg的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻、、绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=5.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O.2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v=4m/s的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g=10m/s2)求:(1)长板2开始运动时的加速度大小;(2)长板2的长度L0;(3)当物体3落地时,物体1在长板2的位置.【答案】(1)6m/s2(2)1m(3)1m【解析】【分析】【详解】设向右为正方向(1)物体1:-μm
7、g=ma1a1=–μg=-2m/s2物体2:T+μmg=ma2物体3:mg–T=ma3且a2=a3由以上两式可得:a2gg2=6m/s2(2)设经过时间t1二者速度相等v1=v+a1t=a2t代入数据解t1=0.5sv1=3m/sx1vv1t=1.75m2x2v1t=0.75m2所以木板2的长度L0=x1-x2=1m(3)此后,假设物体123相对静止一起加速T=2mamg—T=ma即mg=3ma得ag3对1分析:f静=ma=3.3N>Ff=μmg=2N,故假设不成立,物体1和物体2相对滑动物
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