1、2017 高考物理 100 考法最新模拟题精选训练第三部分 计算题第 11 题（B） 牛顿运动定律的综合应用考法 3 叠加体问题1.(16 分)（2017 湖南怀化期中）如图所示，质量 M=8 kg 的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力 F=8 N, 当小车向右运动的速度达到 1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为 m=2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数 =0.2， （取 g=10m/s2),求：(1)小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度大小各为多大？(2)要使物块不从小车上滑落.小车的长度 L 至少是多少？(3)从小物块放上小车开始，经过 1=
2、1.5 s 系统产生的热量 Q 及力 F 所做的功 W?（2）设 m 和 M 经过时间 1t速度相等，且都为 v：0av1 分1tm1 分102tvxM1 分12tvxm 1 分ML1 分得： t1=1s 2sv 1.75mMx 0.75L 1分（3）由功能关系： QmgL1 分3J1 分设 M 和 m 相对静止时，两者的共同加速度为 a：aF1 分设在 st5.01时间内， M 的位移为 x：2 tvxMWWW1 分 （另解： vat）F 在 t1.5s 内的功：MWx1 分 （另解：22011()mvQ）.8J1 分2(12 分)质量 M3 kg 的滑板 A 置于粗糙的水平地面上， A 与
3、地面间的动摩擦因数 10.3，其上表面右侧光滑段长度 L12 m，左侧粗糙段长度为 L2，质量 m2 kg、可视为质点的滑块 B 静止在滑板上的右端，滑块与粗糙段间的动摩擦因数 20.15，取 g10 m/s2，现用 F18 N 的水平恒力拉动 A 向右运动，当 A、 B 分离时， B 相对地面的速度vB1 m/s，求 L2的值资*源%库 【名师解析】：本题考查了动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等在水平恒力 F 的作用下，开始时 A 做匀加速运动， B 静止不动，当 A 运动位移为 L1时B 进入粗糙段，设此时 A 的速度为 vA，则对 A，由动能定理得： FL1 1(M m)gL1
4、 Mv 21cnjy12 2A解得 vA2 m/sB 进入粗糙段后，设 A 加速度为 aWWWA， B 加速度为 aB，由牛顿第二定律得：对 A， F 1(M m)g 2mg MaA对 B， 2mg maB解得 aA0， aB1.5 m/s 2即 A 以 vA2 m/s 的速度做匀速直线运动直至 A、 B 分离，设 B 在粗糙段滑行的时间为t，则：对 A， sA vAt对 B， vB aBtsB aBt212又： sA sB L2联立解得 L21 m答案：1 m3（2010海南）题 3-6 图 1 中，质量为 m 的物块叠放在质量为 2m 的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块
5、与木板之间的动摩擦因数为 0.2在木板上施加一水平向右的拉力 F，在 03s 内 F 的变化如题 3-4 图 2 所示，图中 F 以 mg 为单位，重力加速度 g=10m/s2整个系统开始时静止 (1)求 1s、1.5s、2s、3s 末木板的速度以及 2s、3s 末物块的速度；(2)在同一坐标系中画出 03s 内木板和物块的 vt 图象，据此求 03s 内物块相对于木板滑过的距离。【名师解析】(1)设木板和物块的加速度分别为 a 和 a，在 t 时刻木板和物块的速度分别为 vt和 vt，木板和物块之间摩擦力的大小为 f，依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得f=ma f=mg ，当 vt 1mg，与假设矛盾，故 f= 1mg 由式知，物块加速度大小 a1=a1.物块的 vt 图象如图 4-5J 中的点划线所示。由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为：资*源%库 s1=2 ，12avs2= t1+ ，02物块相对于木板位移的大小为 s= s2- s1。联立解得：s=1.125m。【点评】本题主要考查牛顿运动定律，匀变速直线运动规律、速度图象、叠加体及其相关知识，意在考查考生灵活应用相关知识解决问题的能力。注解：解答叠加体的运动要隔离物体受力分析，对某个物体应用牛顿第二定律列出相关方程联立解得。
