高中物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案).docx

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1、高中物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)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

2、，求滑块离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

3、：v1＝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，长木板质量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、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

5、：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1aAt21aBt2L22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+mvB=mva＇+2222解得：vA＇=2m/svB＇=8m/sv，x=v0t-a

6、t23．如图所示，一质量M=4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。现对A、B同时施以适当的瞬时冲量，使A向左运动，B向右运动，二者的初速度大小均为板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度2.0m/s，最后A并没有滑离g=10m/s2。求：B（1）经历多长时间A相对地面速度减为零；（2）站在地面上观察，B板从开始运动，到动的距离；（3）A和B相对运动过程中，小滑块A与板A相对地面速度减为零的过程中，B左端的最小距离。B板向右运【答案】

7、（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）A在摩擦力f=μmg作用下，经过时间t速度减为零，根据动量定理有：μmgt=mv0解得t=0.40s（2）设B减速运动的加速度为a，A速度减为零的过程中，板B向右运动的位移为x．根据牛顿第二定律有μmg=Ma，解得a=1.25m/s2根据匀变速直线运动位移公式有解得x=0.70m（3）设A和B二者的共同速度为根据动量守恒定律有（M-m）v0=（M+m）v解得v=1.2m/s设A和B二者达到共同速度时，小滑块A与板B右端的距离为l，根据做功与能量变化的关系有μmgl=（M+m

8、）v02-（M+m）v2解得l=1.28m，所以A、B相对运动过程中，小滑块A与板B左端的最小距离为：△x=L-l=0.72m【点睛】本题可以通过分别对两个木块受力分析，求加速度，判断运动规律