高中物理牛顿运动定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案).docx

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1、高中物理牛顿运动定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)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)滑块在传送

3、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=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车

4、右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20．假定小车足够长．（1）求经过多长时间煤块与小车保持相对静止（2）求3s内煤块前进的位移（3）煤块最终在小车上留下的痕迹长度【答案】(1)2s(2)8.4m(3)2.8m【解析】【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求

5、出时间．通过运动学公式求出位移．【详解】(1)根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：FNma1FN-mg=0代入数据解得：a1=2m/s2刚开始运动时对小车有：FFNMa2解得：a2=0.6m/s2经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：v1=a1t车的速度为：v2=v+a2t解得：t=2s；(2)在2s内小黑煤块前进的位移为：x11a1t24m22s时的速度为：v1a1t122m/s4m/s此后加速运动的加速度为：a3MF5m/s2m6然后和小车共同运动t2=1s时间，此1s

6、时间内位移为：x2v1t21a3t224.4m2所以煤块的总位移为：x1x28.4m(3)在2s内小黑煤块前进的位移为：x11a1t24m2小车前进的位移为：xv1t1a1t26.8m2两者的相对位移为：xxx12.8m即煤块最终在小车上留下的痕迹长度2.8m．【点睛】该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解．3．如图，质量分别为mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处，两球同时由静止开始向下

7、运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两侧轻绳下端恰好触地，取g=10m/s2，不计细绳与滑轮间的摩擦，求：,(1)A、B两球开始运动时的加速度．(2)A、B两球落地时的动能．(3)A、B两球损失的机械能总量．【答案】（1）aA5m/s2aB7.5m/s2（2）EkB850J（3）250J【解析】【详解】(1)由于是轻绳,所以A、B两球对细绳的摩擦力必须等大，又A得质量小于B的质量，所以两球由静止释放后A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力

8、，经过受力分析可得：对A：mAgfAmAaA对B：mBgfBmBaBfAfBfA0.5mAg联立以上方程得：aA5m/s2aB7.5m/s2(2)设A球经ts与细绳分离，此时，A、B下降的高度分别为h、h，速度分别为V、V，ABAB因为它们都做匀变速直线运动则有：hA1aAt2hB1aBt2HhAhBVAaAtVBaBt22联立得：t2s，hA10m，hB15m，VA10m/s，VB15m/sA、B落地时的动能分别为EkA、EkB，由机械能守恒，则有：EkA1mAvA2mAg(Hh