高考物理一轮总复习 第三章 牛顿运动定律 第9讲 牛顿运动定律的综合应用实战演练

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求第9讲 牛顿运动定律的综合应用1(2014启东中学月考)如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为Ff.若木块不滑动，力F的最大值是(A)A BC(mM)g D(mM)g解析：当F达到最大值时，以夹子和木块作为整体，竖直方向上由牛顿第二定律可得：F(mM)g(mM)a，再以木块为研究对象，F最大时木块刚好不滑脱，静摩擦力为最大值，在竖直方向上由牛顿第二定律可得：2FfMgMa，两式联立解得F，A项正确2(2013全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间关系的图象是(C)解析：设物块受的滑动摩擦力为Ff，当拉力F增大至等于滑动摩擦力时，物块才开始滑动根据牛顿第二定律得FFfma，则FFfma，选项C正确3(2013山东卷)如图所示，一质量m0.4 kg的小物块，以v02 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L10 m已知斜面倾角30，物块与斜面之间的动摩擦因数.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解析：(1)设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得Lv0tat2vv0at联立式，代入数据得a3 m/s2v8 m/s. (2)设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为.受力分析如图所示由牛顿第二定律得Fcos mgsin FfmaFsin FNmgcos 0又FfFN联立式得F 由数学知识得cos sin sin(60)由式可知对应F最小的夹角30联立式，代入数据得F的最小值为Fmin N答案： (1)3 m/s28 m/s(2)304(2015全国卷)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为37(sin 37)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A，B开始运动，此时刻为计时起点，在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g10 m/s2.求：(1)在02 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上运动的总时间解析：(1)在02 s时间内，A和B的受力分析如图所示，其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f11N1N1mgcos f22N2N2N1mgcos 以沿斜面向下为正方向，设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2联合解得a13 m/s2，a21 m/s2(2)在t12 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则v1a1t16 m/sv2a2t12 m/stt1时，设A和B的加速度分别为a1和a2，此时A与B之间摩擦力为零，由牛顿第二定律得mgsin ma1，a16 m/s2mgsin f2ma2，a22 m/s2即B做减速运动，设经过时间t2，B的速度减为零，有v2a2t20解得t21 s在t1t2时间内，A相对B运动的距离为x12 m27 m此后B静止不动，A继续在B上滑动设再经过时间t3后A离开B，则有lx(v1a1t2)t3a1t可得t31 s(另一解不合题意，舍去)设A在B上总的运动时间为T，则有Tt1t2t34 s.答案： (1)3 m/s21 m/s2(2)4 s配合各任课老师，激发学生的学习兴趣，挖掘他们的