高中物理牛顿运动定律的应用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高中物理牛顿运动定律的应用的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、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

2、小F；（2）物块和小球的质量之比M:m；（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T5M68mMg（T【答案】（1）FMgmg（2）（3）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=Mgh248mg或55解得M6m5（3）

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–°=ma8mMg488解得T（Tmg或TMg）（5mM）5511a，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

4、（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．质量为m=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上，某时刻质量M=lkg的物体A（视为质点）以v0=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2．试求：（1）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F

5、大小应满足的条件；（2）若F=5N，物体A在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离．【答案】(1)1NF3N(2)x0.5m【解析】【分析】物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值．另一种临界情况是A、B速度相同后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值，从而得出拉力F的大小范围．【详解】(1)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：v02-v12v12＋L2aA2aB又：v0-v1=v1aAaB

6、解得：aB=6m/s2再代入F＋μMg=maB得：F=1N若F<1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落，则由牛顿第二定律得：对整体：F=(m＋M)a对物体A：μMg=Ma解得：F=3N若F大于3N，A就会相对B向左滑下综上所述，力F应满足的条件是1N≤F≤3N(2)物体A滑上平板车B以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：μMg=MaA解得：aA=μg=2m/s2平板

7、车B做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F＋μMg=maB解得：aB=14m/s2两者速度相同时物体相对小车滑行最远，有：v0－aAt=aBt解得：t=0.25sA滑行距离xA=v0t－1aAt2=15m216B滑行距离：xB=1aBt2=7m216最大距离：Δx=xA－xB=0.5m【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．3．如图所示，长木板B质量为m2＝1．0kg，静止在粗糙的水平地面上，长木板左侧区域光滑．质量为m3＝1．0kg、可视为质点的物

8、块C放在长木板的最右端．质量m1＝0．5kg的物块A，以速度v0＝9m／s与长木板发生正碰（时间极短），之后B、C发生相对运动．已知物块C与长木板间的动摩擦因数μ1＝0．1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ＝0．2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程物块C始终在长木板上，g取102m／s2．（1）若A、B相撞后粘在一起，求碰撞过程损失的机械能．（2）若A、B发生弹性碰撞，求整个过程物块