物理牛顿运动定律的应用练习题20篇含解析.docx

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1、【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题20篇含解析一、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，求滑块刚滑上平板时的速度大小；（2）若v＝6m/s，求滑块离

2、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

3、＝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（

4、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

5、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

6、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．3．一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

7、案】Fmax168NFmin72N【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．.某校物理课外小

8、组为了研究不同物体水下运动特征，使用质量m=0.05kg的流线型人形模型进行模拟实验．实验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中．假设模型入水后受到大小恒为Ff=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力，模型的位移大小