2017-2018学年高中物理精做10用牛顿运动定律解决问题（二）大题精做新人教版必修1

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1、精做10用牛顿运动定律解决问题（二）真题精做1.（2017•新课标全国III卷）如图，两个滑块力和〃的质量分别为府lkg和碣5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为"=0.5；木板的质量为沪4kg,与地面间的动摩擦因数为心二0.1。某时刻力、〃两滑块开始相向滑动，初速度大小均为i^3m/soA.〃相遇时，/与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小纤10m/s2o求777777777777777777777777777/7^（1）〃与木板相对静止时，木板的速度；（2）A.〃开始运动时，两者之间的距离。【答案】（1）v,=

2、1m/s（2）50=1.9m【解析】（1〉滑块人和雯在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设虫、B和木板所受的摩揀力大小分别为yi"和拆＞乂和丧相对于地面的加速度大小分别是处和伽，木板相对于地面的加速度大小为m在物块b与木板达到共同速度前有£=叽出①fl=^BS②A=曲（叫+加丑+用）&③由牛顿第二定律得f=mAaA④fl=叫勺⑤Z-久-/；=叫⑥设在力时刻，〃与木板达到共同速度，设大小为小由运动学公式有v}=vQ-aBt,⑦联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得岭=lm/s⑨⑵在“时间间隔内，/相对于地面移动的距离为旳=増1-学居⑩设在占与木板达到共同速度W后，木板的加速

3、度大小为对于必与木板组成的体系，由牛顿第二定律有£+£=（伽+朋）勺⑪由①②④⑤式知〉血呦；再由⑦⑧可知，丧与木板达到共同速度时，A的速度大小也为但运动方向与木板相反。由题意知，丄和&相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为的，设上的速度大小从W变到的所用时间为h＞则由运动学公式，对木板有巾=片_也⑫对虫有巾=一些+幻心⑬10在十2时间间隔内，〃（以及木板）相对地面移动的距离为5.=v/2--a2t｝⑭在（广1+方2）时间间隔内，力相对地面移动的距离为》=卩0（'1+‘2）一+‘2）2⑮昇和〃相遇时，〃与木板的速度也恰好相同。因此〃和〃开始运动时，两者之间的距离为S（）=»4

4、-5）+S〃⑯联立以上各式，并代入数据得50=1.9m⑰【名师点睛】本题主要考查多过程问题，要特别注意运动过程中摩擦力的变化情况，久〃相对木板静止的运动吋间不相等，应分阶段分析，前一阶段的末状态即后一阶段的初状态。1.（2015•新课标全国I卷）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图Q）所示。r=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至/=ls时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后Is时间内小物块的图线如图（b）所示。木板

5、的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g収10m/s%求（1）木板与地面间的动摩擦因数“及小物块与木板间的动摩擦因数“2；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。【答案】（1）“

6、=0.1//2=0.4（2）Ax=6m（3）x=6.5m【解析】（1）根据图象可以判定碰撞前木块与木板共同速度为4m/s—01s碰撞后木板速度水平向左〉大小也是r=4m/s木块受到滑动摩按力而向右做匀减速运动，根据牛顿第二定律有地£=解得曲=04木板与墙壁碰撞前〉匀减速运动时间上=1「位移兀=4.5m＞末速度v=4m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得x=vt+带入可得«=1m/

7、s2木块和木板整体受力分析，滑动摩撫力提供合外力，即亞=□可得吗=0」（2）碰撞后，木板向左匀减速运动，依据牛顿第二定律有M（M+/）g+“2〃2g=Mq4.可得e=—m/s^3对滑块，贝iJ有加速度a.=4m/s2滑块速度先减小到0,此时碰后时间为q=ls此时，木板向左的位移为X]=四一丄q彳=—m,末速度v,=-m/s133“丄亠，，亠“4m/s+0小滑块向右位移兀2=——-——f]=2m此后，木块开始向左加速，加速度仍为a2=4m/s24木块继续减速，加速度仍为q=—m/s~3假设又经历&二者速度相等，则有a2t2=v.-a}t2解得4=O.5s1?7此过程?木板位移

8、可=中2—=~m末速度乃=号—砖石=2m/261?1滑块位移石=牙勺乡=—m££此后木块和木板一起匀减速。二者的相对位移最犬为Ax=jq+可+花一花=6mInl1三1滑块始终没有离幵木板，所以木板最小的长度为6(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止，整体加速度a=^}g=m/s2所以木板右端离墙壁最远的距离为^=x1+A3+x5=6.5mo模拟精做1.如图甲所示，水平传送带/〃逆吋针匀速转动，一个质量为莎1.0kg的小物块以某一初速度由传送带左所以木板右端离墙壁最远的距离为^=x1+A3+x5=6.5mo模拟