高考物理试题真题分类汇编牛顿运动定律的应用含解析.docx

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1、高考物理试题真题分类汇编牛顿运动定律的应用含解析一、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

2、T【答案】（1）F5Mgmg（2）M6（3）T8mMg（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=Mgh2解得M6m5（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–°=ma解得T8

3、mMg488（5m（Tmg或TMg）M）551148mg或55a，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（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．如图所示，长木板质量

4、M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1kg的物块A，右端放着一个质量也为m=1kg的物块B，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB之间的距离L=6m，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s2．（1）.为使物块A与木板发生相对滑动，F至少为多少？（2）.若F=8N，求物块A经过多长时间与B相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A、B的速度分别是多少？【答案】（1）5N（2）vA’=2m/svB’=8m/s【解析】【分析】【详解】（1）据分析物块A与木板恰好发生相对滑动时物

5、块B和木板之间的摩擦力没有达到最大静摩擦力．设物块A与木板恰好发生相对滑动时，拉力为F0，整体的加速度大小为a，则：对整体：F0=（2m+M）a对木板和B：μmg=（m+M）a解之得：F0=5N即为使物块与木板发生相对滑动，恒定拉力至少为5N；（2）物块的加速度大小为：aAFmg4m∕s2m木板和B的加速度大小为：aBmg2M=1m/sm设物块滑到木板右端所需时间为t，则：xA-xB=L即1212L2aAt2aBt解之得：t=2svA=aAt=8m/svB=aBt=2m/sAB发生弹性碰撞则动量守恒：mva+mvB=mva＇+mvB＇1212121mvB＇2机械能守恒：mva

6、+mvB=mva＇+2222解得：vA＇=2m/svB＇=8m/s3．如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物块与小车共同速度；(2)物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移x；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度【答案】(1)0.8m/s(2)0.24s(3)0.096m(4)5m/s【解析】【详解】（1、2）根据牛顿第二定律

7、得，物块的加速度大小为：v′0不超过多少？a2＝μg＝0.52＝5m/s2，×10m/s小车的加速度大小为：a1＝m2g＝0.52m/s2＝10m/s2m10.33根据v=v0-a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为：tv0＝0.24s；v=0.8m/sa1a2（3）小车运动的位移x1t21100.242m0.096m223（4）物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度，设1a此速度为v，由水平方向动量守恒得：m2v0′=（m1+m2）v根据能量守恒得：μmgL＝21