物理牛顿运定律的应用经典例题大集合(高三复习).doc

高一物理牛顿运动定律的应用经典例题大集合 例1．物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速 度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时， A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。 B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。 C．A、B之间的摩擦力为零。 D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质。 C 例2、如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿.跳台距水面高度为10 m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m，当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1 m.(取g=10 m/s2)求： (1)从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动，她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长? (2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5 m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍? 解：（1）这段时间人重心下降高度为10 m 空中动作时间t= 代入数据得t= s=1.4 s (2)运动员重心入水前下降高度 h+Δh=11 m 据动能定理mg(h+Δh+h水)=fh水 整理并代入数据得=5.4 例3．跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70ｋｇ，吊板的质量为10ｋｇ，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度ｇ＝10ｍ／ｓ２．当人以440Ｎ的力拉绳时，人与吊板的加速度ａ和人对吊板的压力Ｆ分别为 A．ａ＝1．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝260ＮB．ａ＝1．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝330ＮC．ａ＝3．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝110ＮD．ａ＝3．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝50ＮB 例4、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。图2中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是 （D） A、h越高，摩托车对侧壁的压力将越大； B、h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大； C、h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小； D、h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大。 例5、如图所示，质量为 0.02kg的小球a、b，球b置于水平桌面的右边缘上(但不落下)，带有 0.1C的正电荷。a球从半径为 R=0.8m的 l／4光滑圆弧顶端由静止滚下，到M点进入水平桌面MP，其中MN段长久2.0m，是粗糙的，动摩擦因数为0.1。NP段光滑。当a到达P点时与b正碰，并粘合在一起进人互相正交的电磁场区域内，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平指向读者，粘合体在H点速度方向竖直向下。设场强大小 E＝ 4．ON／C，磁感强度大小 B＝ 0．5T。取 g＝ 10m／s2，试求： (1)a、b粘合体在磁场中运动的时间。 (2)水平桌面的高度。 (3)在整个运动过程中，a、b系统的机械能损失了多少？ 解：（18分）a运动到P点与b碰撞，粘合体在电磁场区受三个力： 重力 2mg＝0.4N；电场力qE＝0.4N，方向竖直向上； 磁场力f=quB，方向垂直于速度方向。 因 2mg＋qE二 0，故a、 b粘合体只在磁场力即洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。 （2分） 由题意知PQ=QH=r= ① （2分） 对小球a从圆弧顶端运动到N点的过程应用动能定理得 mgR-μmgMN=12mvN2 ② 小球a与b正碰，有 mvN=2mvP ③ （2分） 由以上三式解得vP=m/s （2分） 水平桌面的高度PQ=r=4/5 （2分） a、b粘合体在电磁场中运动时间t=T/4=2πs/5 （3分） 整个过程中系统损失的机械能ΔE=Mg（R+r）+mgr-1/2·2mvP2=0.65J （3分） 例6、在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=1m，处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中，一质量为m=1×10－3kg，带电量为q = -3×10－2C的小球，可在内壁滑动．现在最低点处给小球一个水平初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，已知小球能有两次到达圆形轨道的最高点.结合图象所给数据，g取10m/s2 ．求：（1）磁感应强度的大小．（2）小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中，摩擦力对小球做的功． 例6．解：（1）从甲图可知，小球第二次过最高点时，速度大小为2m/s，而由乙图可知，此时轨道与球间弹力为零， 代入数据，得B=0.1T (2)从乙图可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力为F=8.0×