2019版高考物理總復(fù)習(xí)第8課牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用練習(xí)

1、第 8 課牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用1.連接體模型a.利用整體法、隔離法求解接觸連接體問(wèn)題符合要求的最大形變量狀態(tài)時(shí)，兩木塊之間的摩擦力為f,根據(jù)牛頓第二定律有3f解得x=，故 C 項(xiàng)正確。K（2）（多選）（2017 海南單科，5 分）如圖所示，水平地面上有三個(gè)靠在一起的物塊P、Q和R,質(zhì)量分別為m2m和 3m物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為。用大小為F的水平外力推動(dòng)物塊P,記R和Q之間相互作用力與Q與P之間相互作用力大小之比為K。下列判斷正確的是（)P53A.若卩豐0,則K=6B若工 0 ， 貝yK=；5C. 若= 0,則1K=1D若1=0, 則3K=5（1）（2018 改編，6 分）光滑的水平面上

2、疊放有質(zhì)量分別為m和 2 的兩木塊，下方木塊與一勁度 系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上， 如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜 摩擦力為f,為使這兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)整體一起運(yùn)動(dòng)，彈簧的最大形變量為（ ）（1）（2018 改編，6 分）光滑的水平面上疊放有質(zhì)量分別為系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上,摩擦力為A.k答案：Cm和m的兩木塊，F(xiàn)方木塊與一勁度如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜f,為使這兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)整體一起運(yùn)動(dòng)，彈簧的最大形變量為2f4f，解得a=2Km。隔離上面的木塊進(jìn)行分析,彈簧處于m Kxf=宵7，解析：對(duì)兩木塊整體有Kx=32答案：BD解析：三個(gè)物塊靠

3、在一起，將以相同的加速度向右運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)牛頓第二定律可得加速度a=卩g所以R和Q之間相互作用力F= 3m耐 3 卩mg= -F,Q與P之間相互作用力F?6m25F2F33=F-ma-卩mg= -F,所以k=F=匚。因?yàn)樯鲜鲞^(guò)程與 卩 是否為零無(wú)關(guān)，故k=：恒成6F25 55F6立，故 B 項(xiàng)、D 項(xiàng)均正確。b.利用整體法、隔離法求解輕繩（桿）的連接體問(wèn)題（3）（多選）（2015 全國(guó)H,6 分）在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的 車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車廂的掛2鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為-a的加速度

4、向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù) 可能為（）A. 8 B . 10 C . 15 D . 18答案：BC解析：設(shè)P、Q西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m則F=nma設(shè)P Q東邊有k節(jié)車廂，2則F=km -3a。解得 3n= 2k,由此式可知n只能取偶數(shù)。當(dāng)n= 2 時(shí)，k= 3，總節(jié)數(shù)為 N= 5; 當(dāng)n= 4時(shí)，k= 6，總節(jié)數(shù)為N= 10;當(dāng)n= 6 時(shí)，k= 9，總節(jié)數(shù)為N=15;當(dāng)n= 8 時(shí)，k= 12,總節(jié)數(shù)為N= 20。故 B 項(xiàng)、C 項(xiàng)均正確。（4）（經(jīng)典題，6 分）如圖所示，粗糙水平面上放置B C兩物體，A疊放在

5、C上，A B C的質(zhì)量分別為m2m3m,物體B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，其間用一不可伸長(zhǎng)的輕 繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT,現(xiàn)用水平拉力F拉物體B,使三個(gè)物體以同一加速度向右運(yùn)動(dòng)，則（）A.此過(guò)程中物體C受重力等五個(gè)力作用B.當(dāng) F 逐漸增大到FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷C.當(dāng)F逐漸增大到 1.5FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷D.若水平面光滑，則繩剛要斷時(shí)，A、C間的摩擦力為 夕6答案：C解析：物體A受重力、支持力和向右的靜摩擦力作用，可知C受重力、A對(duì)C的壓力、地面 的支持力、繩子的拉力、A對(duì)C的摩擦力以及地面的摩擦力六個(gè)力的作用，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì) 整體分析，整體的加速度a= 6m比 6m卩

6、9。對(duì)A、C整體分析，根據(jù)牛頓第二定律332得FT1-卩4mg=4ma解得FT1=TF,當(dāng)F= 1.5FT時(shí)，F(xiàn)n=FT,輕繩剛好被拉斷，故 B 項(xiàng)錯(cuò)4誤，C 項(xiàng)正確。水平面光滑，繩剛要斷時(shí)，對(duì)A c整體分析，加速度a= 4m隔離A單獨(dú)分析,A受到的摩擦力Ff=ma=，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。c.利用整體法、隔離法求解彈黃連接體問(wèn)題(2017 貴州模擬，6 分)a、b兩物體的質(zhì)量分別為m、m,由輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)用恒力F豎直向上拉著a,使a、b起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為X1；當(dāng)用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a,使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為X2，如圖所示，則()A.

7、 X1一定等于X2B .X1一定大于X2C.若mm，貝UX1X2D .若mm，貝UX112m gcos 37,所以物塊速度達(dá)到與傳送帶速度相同后，仍向下做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得m gsin 37 -12m gcos 37 =m a3（1 分）2解得a3= 2 m/s12根據(jù)位移關(guān)系可得LX3=vt4+ qa3t4（1 分）解得t4=亠 5 毎1 s（1 分）所以運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t3+t4=s（1 分）3 滑塊一木板模型a.利用隔離法求解水平方向的滑塊一木板模型（8）（2017 全國(guó)叭 20 分）如圖，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為m= 1 kg 和m= 5 kg，放在 靜止于水平地面上的木板的

8、兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為11= 0.5 ;木板的質(zhì)量為m= 4 kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為12= 0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開(kāi)始相向滑動(dòng)，初速度大小均為vo= 3 m/s。A B相遇時(shí)，A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力， 取重力加速度大小g= 10 m/s。求：1B與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；2A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離。8I W答案：1m/s （9 分）1.9 m（11 分）解析：滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)。設(shè)A、B所受的摩擦力大小分別為fi、f2地面對(duì)木板的摩擦力為f3,A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別是aA和as，木板相對(duì)于地面的加

9、速度大小為ai。在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有fi=卩img（1 分）f2=卩img（i 分）f3=u2（mA+RB+mg（i 分）由牛頓第二定律得fi=maA（i 分）f2=maB（i 分）f2-fi-f3=ma（i 分）設(shè)在ti時(shí)刻，B與木板達(dá)到共同速度，設(shè)大小為vi。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vi=voaBti（i 分）vi=aiti（i 分）聯(lián)立以上各式，代入已知數(shù)據(jù)得Vi= i m/s（i 分）在ti時(shí)間間隔內(nèi)，B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為i2八SB=voti qasti（i 分）設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度vi后，木板的加速度大小為比，對(duì)于B與木板組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律有fi+f3= （m+m a

10、2（2 分）由于aA=aB,B與木板達(dá)到共同速度時(shí)，A的速度大小也為vi，但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反。由題意知，A和B相遇時(shí)，A與木板的速度相同，設(shè)其大小為V2。設(shè)A的速度大小從vi變到V2所用時(shí)間為12，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，對(duì)木板有V2=via2t2（i 分）對(duì)A有V2= vi+aAt2（i 分）、一一i2在t2時(shí)間間隔內(nèi)，耳以及木板）相對(duì)地面移動(dòng)的距離為Si=Vit2歹2上2（i 分）在（ti+12）時(shí)間間隔內(nèi)，A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為i2SA=Vo（ti+t2） 2aA（ti+t2）（2 分）A和B相遇時(shí)，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離為So=SA+Si+SB（2 分

11、）聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得So= i.9 m（i 分）b.利用隔離法求解斜面上的滑塊一木板模型（9）（20i5 全國(guó)H,20 分）下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角0=37sin 37=3的山坡 C,上面有一質(zhì)量m的石板B,其上下表面與斜坡平行;9B上有一碎石堆A含有大量泥土），A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m可視為質(zhì)量不變的滑塊），在極短時(shí)間內(nèi)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1031減小為石，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩2減小為 0.5 ,A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在8第2 s 末，B的上表面突然變?yōu)楣饣?2保持不變。已知A開(kāi)始

12、運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離l= 27 m,C足夠長(zhǎng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取重力加速度大小g= 10 m/s2。求:1在 02 s 時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大??；2A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。答案： 3 m/s21 m/s2（8 分）4 s（12 分）解析：在 02 s 時(shí)間內(nèi)，A和B的受力如圖（a）、圖（b）所示，其中f1、N是A與B之間 的摩擦力和正壓力的大小，f2、N2是B與C之間的摩擦力和正壓力的大小，方向如圖所示圖（a） 圖（b）由滑動(dòng)摩擦力公式和力的平衡條件得f1= 11Ni（1 分）N=mgcos0（1 分）f2= 12N?（1 分）N=N+mgcos0（1 分）規(guī)定沿斜面向下為正，設(shè)A和B的加速度分別為a1和a2，由牛頓第二定律得mgin0-f1=ma（1 分）mgin0f2+f1=ma（1 分）聯(lián)立并代入題給條件得a1= 3 m/s2,a2= 1 m/s2（2 分）在11= 2 s 時(shí)，設(shè)A和B的速度分別為V1和V2，貝UV1= at1= 6 m/s（1 分）V2=a2t1= 2 m/s（1 分）tt1時(shí)，設(shè)A和B的加速度分別為a和a?。此時(shí)A與B之間摩擦力為零，同理可得2a=6 m/s （1 分）a2= 2 m/s （1 分）即B做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t2,B的速度減為零，則有V2+a2t2= 0（1 分）解得t2= 1 s（1 分）在11+