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)及解析.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)及解析一、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、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）根据机械能守恒定

3、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（3）时，要注意运动过程

4、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，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；

5、(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？【答案】(1)0.8m/s(2)0.24s(3)0.096m(4)5m/s【解析】【详解】（1、2）根据牛顿第二定律得，物块的加速度大小为：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：v0＝0.24s；v=0.8m/sta1a2（3）小车运动的位移x11t21100.242m0.096m223（4）物块不从小车右端滑

6、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a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：μm2gL＝12212m2v0′-(m1+m2)v2代入数据，联立解得v0′=5m/s。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

7、以后，F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g10m/s2)【答案】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

8、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．如图所示，倾角为30°6m/s的速度运的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带