高考物理大一轮复习微专题03牛顿运动定律的应用_分离条件分析学案新人教版.doc

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1、1 / 5【2019【2019 最新最新】精选高考物理大一轮复习微专题精选高考物理大一轮复习微专题 0303 牛顿牛顿运动定律的应用运动定律的应用_ _分离条件分析学案新人教版分离条件分析学案新人教版两物体分离的特点如图 A、B 两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，质量分别为 MA3 kg，MB6 kg.今用水平力 FA 向右推 A，用水平力FB 向右拉 B，FA 和 FB 随时间的变化关系分别为：FA(92t)N，FB(32t)N(1)试分析两者分离前的运动情况；(2)求分离时两者的速度和加速度；(3)从 t0 到分离时两者通过的位移解析：(1)以 A、B 组成的系统为研究对象，由牛顿第二

2、定律，得FFAFB(MAMB)a又 FA(92t)N，FB(32t)N由得：F12 N，a m/s2分离前两物体一起做初速度为零的匀加速运动设分离前两物体之间的正压力为 F由 a，得 t0 时，F5 N由于 FA 随 t 的增加而减小，FB 随 t 的增加而增加，可以断定，分离前随着时间的增加，两物体之间的正压力 F逐渐减小，分离时两者之间的正压力 F为零2 / 5(2)分离时两者的速度和加速度相等，加速度仍为 a m/s2.此时两者之间的弹力为零，由加速度相等得a32t 6分离前的运动时间为 t2.5 s，则分离时的速度vat3.3 m/s(3)位移 sat24.2 m答案：(1)见解析 (

3、2)3.3 m/s m/s2 (3)4.2 m弹簧与物块的分离如图所示，质量均为 m3 kg 的物块 A、B 紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块 A 的左侧连接一劲度系数为 k100 N/m 的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态，现使物块 B 在水平外力 F 作用下向右做 a2 m/s2 的匀加速直线运动直至与 A 分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为 0.5，g10 m/s2.求：(1)物块 A、B 分离时，所加外力 F 的大小；(2)物块 A、B 由静止开始运动到分离所用的时间解析：(1)开始时弹簧的压缩量为 x1，则 kx12mg得 x10.3

4、m物块 A、B 分离时，A、B 间的相互作用力为零对 B：Fmgma，F21 N(2)物块 A、B 分离时，对 A 有kx2mgma，x20.21 m又 x1x2at2，解得 t0.3 s答案：(1)21 N (2)0.3 s如图所示，一劲度系数为 k800 N/m 的轻弹簧两端各焊3 / 5接着两个质量均为 m12 kg 的物体 A 和 B，物体 A、B 和轻弹簧竖立静止在水平地面上现要加一竖直向上的力 F 在上面物体 A 上，使物体 A 开始向上做匀加速运动，经 0.4 s 物体 B 刚要离开地面设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取 g10 m/s2，求：此过程中所加外力 F 的最大值和最

5、小值解析：A 原静止时，设弹簧压缩 x1，由受力平衡和胡克定律有：kx1mg物体 A 向上做匀加速运动，开始时弹簧的压缩形变量最大，向上的弹力最大，则所需外力 F 最小，设为 F1由牛顿第二定律：F1kx1mgma当 B 刚要离地时，弹簧由缩短变为伸长，此时弹力变为向下拉A，则所需外力 F 最大，设为 F2对 B：kx2mg对 A：F2kx2mgma由位移公式对 A 有：x1x2at2又 t0.4 s由可得：x1x2 m0.15 ma3.75 m/s2 F145 N F2285 N答案：285 N 45 N4 / 51如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定于墙上，另一端连接一物体 A.用质

6、量与 A 相同的物体 B 推物体 A 使弹簧压缩，A、B与地面的动摩擦因数分别为 A 和 B，且 AB，释放 A、B，两者向右运动一段时间之后将会分离，则 A、B 分离时弹簧的( )A伸长量为 B压缩量为BAmg kC伸长量为 D压缩量为BAmg k解析：选 C 弹簧压缩时 A、B 一起运动不会分离，当 A、B 分离时其相互作用力为 0，对 B：Bmgma对 A：Amgkxma解得 x2如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力 F 作用在物体上，使物体开始向上做 匀加速运动，拉力F 与物体位移 x 的关系如图乙所示

7、(g10 m/s2)，则下列结论正确的是( )A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B弹簧的劲度系数为 7.5 N/cmC物体的质量为 3 kg D物体的加速度大小为 5 m/s2解析：选 D 物体与弹簧分离时弹簧恢复原长，A 错误，刚开始物体处于静止状态，有 mgkx拉力 F110 N 时，F1kxmgma物体与弹簧分离后 F230 N，F2mgma代入数据解得 m2 kg，k500 N/m5 N/cm，a5 m/s2.故5 / 5B、C 错误，D 正确3如图，把长方体切成质量分别为 m 和 M 的两部分，切面与地面的夹角为 30，忽略一切摩擦，至少用多大的水平力 F 推 m，才能使 m 相对 M 上滑？解析：以 m 为研究对象，当 m 刚要上滑时，m 与地面刚好分离，m 与地面之间的正压力为零，m 受重力 mg、推力 F 和 M 施加的支持力 N1 作用，且在竖直方向处于平衡，有：N1cos 30mg，N1mg cos 30以 M 为研究对象，M 受重力 Mg、地面的支持力 N 和 m 对 M 的压力 N作用，在水平方向，由牛顿第二定律，得：N1sin 30Ma，由牛顿第三定律，N1N1 得：amgtan 30 M以 m 和 M 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律有：F(mM)amMmgtan 30 M答案：mMmgtan 30M