《高考物理高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理高考物理牛顿运动定律的应用技巧和方法完整版及练习题一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1 如图所示，有 1、2、 3 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 =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
2、 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： -mg= ma1 a1=g= -2m/s2物体 2： T+mg= ma2物体 3： mgT= ma 3且 a2 = a3由以上两式可得：a2gg2=6m/s2（2）设经过时间t 1 二者速度相等 v1=v+a1t=a2t代入数据解 t 1=05s v1 =3m/sx1v v1 t =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=2mamgT=ma 即 mg=
3、3ma得ga3对 1 分析： f静=ma=3 3N Ff= mg=2N，故假设不成立，物体1 和物体 2 相对滑动物体 1： a3=g=2m/s 2物体 2： Tmg= ma 4物体 3： mgT= ma 5且 a4 = a5gg2得：a4=4m/s2整体下落高度h=Hx2=5m12根据 h v1t22a4t2解得 t2 =1s112物体的位移 x3 v1t22a3t2 =4mh-x3=1m 物体 1 在长木板2 的最左端【点睛】本题是牛顿第二定律和运动学公式结合，解题时要边计算边分析物理过程，抓住临界状态：速度相等是一个关键点2 如图所示，质量为m=2kg 的物块放在倾角为=37的斜面体上，
4、斜面质量为M=4kg ，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m 相对斜面静止，求：（取sin37 =0.6， cos37 =0.8， g=10m/s 2）（1）若斜面与物块间无摩擦力，求m 加速度的大小及 m 受到支持力的大小；（2）若斜面与物块间的动摩擦因数为 =0，.2已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，求推力 F 的取值（此问结果小数点后保留一位）【答案】 （1） 7.5m/s 2； 25N （ 2）28.8N F 67.2N【解析】【分析】(1)斜面 M、物块 m 在水平推力作用下一起向左匀加速运动，物块m 的加速度水平向左，合力水平向左，分析物块m 的受力情况，由牛顿第
5、二定律可求出加速度a 和支持力 (2)用极限法把 F 推向两个极端来分析：当F 较小（趋近于 0）时，由于 tan ，因此物块将沿斜面加速下滑；若 F 较大（足够大）时，物块将相对斜面向上滑，因此F 不能太小，也不能太大，根据牛顿第二定律，运用整体隔离法求出F 的取值范围【详解】(1)由受力分析得：物块受重力，斜面对物块的支持力，合外力水平向左根据牛顿第二定律得：mgtan =ma得 a=gtan =10tan37 =7.5m/s2mg20m 受到支持力FNcoscos37N=25N(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块的受力如下图所示:对物块分析，在水平方向有Ns
6、in Ncos=ma1竖直方向有Ncos+Nsinmg=0对整体有F1=（ M+m ） a1代入数值得a1=4.8m/s 2 ，F1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2 ，对物块分析，在水平方向有Nsin Ncos=ma 2竖直方向有Ncos Nsin mg=0对整体有F2=（ M+m） a2代入数值得a2=11.2m/s22， F =67.2N综上所述可以知道推力F 的取值范围为：28.8NF67.2N【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，抓住临界状态，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用3 如图所示，从 A 点以 v0 =4m/s 的水平速度抛出
7、一质量m=1kg 的小物块（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1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数2=0.1， OB 与竖直方向 OC间的夹角 =37 ，取g=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上长木板起、到它们最终都停下来的全过程中，它们之间的摩擦力做
8、功的代数和？【答案】 (1) vBv05m/s过 B 点时的速度方向与水平方向成37 度 (2)cosW总 =W1W215J【解析】【详解】（1）分解 vB，得： cosvxv0vyvy变形得： vBv05m/scos过 B 点时的速度方向与水平方向成3721 mg5N2Mm g3N ，故木板将在地面上滑行，则（ ）因对小物块有：1mgma1 ，得a15m/s 2对长木板有：2Mm gMa2 ，得 a21m/s2设它们经过时间t，共速 v共 ，则有：v共 =vCa1ta2t ，解得： t1s ， v共 =1m/s则对小物块在相对滑动有：x1vCv共t3.5m ，2故 W11mgx117.5J则
9、对长木板在相对滑动有：x20v共t0.5m ，2故 W21mgx22.5J共速后，假设它们一起减速运动，对系统有：2 Mm g Mm a共 ，a共 1m/s2，则它们间的摩擦力fma共1mg ，所以假设成立，之后它们相对静止一起滑行至停下，此过程中它们间的静摩擦力对堆放做功一定大小相等、一正一负，代数和为零 .综上所述，自小物块滑上长木板起，到它们最终停下来的全过程中，它们之间的摩擦力做功的代数和 W总 =W1W215J4 如图所示，质量M=8kg 的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到 1.5m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为的小物
10、块，物块与小车间的动摩擦因数为 0.2，小车足够长求：m=2kg（ 1）小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度各为多大？（ 2）经多长时间两者达到相同的速度？共同速度是多大？（ 3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s 小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s 2）【答案】（ 1） 2m/s 2， 0.5m/s 2（ 2） 1s， 2m/s （ 3） 2.1m【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度；(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间，在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度；(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移，再求出小物块与小车一体运动时的位移即可【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得小物块的加速度：m/s 2小车的加速度：m/s 2(2)令两则的速度相等所用时间为t，则有：解得达到共同速度的时间：t=1s共同速度为：m/s(3) 在开始 1s 内小物块的位移m此时其速度：m/s在接下来的0.5s 小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度：m/s 2这 0.5s 内的位移：m则小
