发布时间 : 星期六 文章高考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）更新完毕开始阅读2ae471a00e22590102020740be1e650e53eacf19
高考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)
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，质量为2kg的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由静止开始运动．已知力F的大小为5N，物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
(1)物体由静止开始运动后的加速度大小；
(2)8s末物体的瞬时速度大小和8s时间内物体通过的位移大小； (3)若8s末撤掉拉力F，则物体还能前进多远？ 【答案】(1)a=0.3m/s2 (2)x=9.6m (3)x′=1.44m 【解析】
(1)物体的受力情况如图所示：
根据牛顿第二定律，得: Fcos37°-f=ma Fsin37°+FN=mg 又f=μFN
Fcos37o??(mg?Fsin37o)联立得：a=
m代入解得a=0.3m/s2
(2)8s末物体的瞬时速度大小v=at=0.3×8m/s=2.4m/s 8s时间内物体通过的位移大小x?12at?9.6m 2f??mg???g?2.0m/s2 mm(3)8s末撤去力F后，物体做匀减速运动， 根据牛顿第二定律得，物体加速度大小a??v2由v=2a′x′得:x???1.44m
2a?2
【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．
2．如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑
11圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带44之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：
(1)物块B滑到
1圆弧的最低点C时对轨道的压力； 4(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。 【答案】（1）60N，竖直向下（2）12J（3）8s 【解析】 【详解】
(1) 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：
12mgR?mv0
2代入数据解得：
v0=5m/s
在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：
2v0F?mg?m
R代入数据解得：
F=60N
由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下； (2) 在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：
μmg=ma
设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有
2v2?v0?2al
代入数据解得：
v=4m/s
由于v＞u=2m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v2、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
mv=mv1+Mv2
由机械能守恒定律得：
121212 mv?mv1?Mv2222解得：
v1?v??2m,v2?2m
ss212mv2?12J 2物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：
Ep?(3) 碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，由动能定理得
1??mgl??0?mv12
2解得：
l′=2m＜4.5m
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=2m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第2次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。由动量定理得：
?mgt1?2mv1'
解得：
2v1't1??4s
?g设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、v3，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得：
mv1'?mv3?Mv4
1'21212mv1?mv3?Mv4 222代入数据解得：
v3??1m
s当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v3′=1m/s，继而与物块A发生第2次碰撞，则第2次碰撞到第3次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t2．由动量定理得：
?mgt2?2mv3
解得：
'2v3t2??2s
?g同上计算可知：物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞…，第n次碰撞后物块B在传送带运动的时间为
tn?构成无穷等比数列，公比q?1?4s n?121，由无穷等比数列求和公式 21?qnt总?t1
1?q当n→∞时，有物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带运动的总时间为
t总?111?2?4s=8s
3．如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20．假定小车足够长．
（1）求经过多长时间煤块与小车保持相对静止 （2） 求3s内煤块前进的位移 （3）煤块最终在小车上留下的痕迹长度 【答案】(1) 2s (2) 8.4m (3) 2.8m 【解析】 【分析】
分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移． 【详解】
(1)根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：
?FN?ma1
FN-mg=0
代入数据解得：a1=2m/s2 刚开始运动时对小车有：
F??FN?Ma2