高考物理精做07动力学的两类基本问题大题精做新人教版17.docx
- 文档编号:768850
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:609.58KB
高考物理精做07动力学的两类基本问题大题精做新人教版17.docx
《高考物理精做07动力学的两类基本问题大题精做新人教版17.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理精做07动力学的两类基本问题大题精做新人教版17.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考物理精做07动力学的两类基本问题大题精做新人教版17
精做07动力学的两类基本问题
1.(2017·新课标全国Ⅱ卷)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1 训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。 训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。 假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。 重力加速度大小为g。 求 (1)冰球与冰面之间的动摩擦因数; (2)满足训练要求的运动员的最小加速度。 【答案】 (1) (2) (2)设冰球运动的时间为t,则④ 又⑤ 由③④⑤得⑥ 【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用;分析物理过程,找到运动员和冰球之间的关联,并能灵活选取运动公式;难度中等。 2.(2016·海南卷)水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B,两者与地面的动摩擦因数均为μ。 细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。 初始时,绳处于水平拉直状态。 若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。 求: (1)物块B克服摩擦力所做的功; (2)物块A、B的加速度大小。 【答案】 (1)W=2μmgs (2) 【解析】 (1)物块A移动了距离s,则物块B移动的距离为① 物块B受到的摩擦力大小为f=4μmg② 物块B克服摩擦力所做的功为W=fs1=2μmgs③ 【名师点睛】采用整体法和隔离法对物体进行受力分析,抓住两物体之间的内在联系,绳中张力大小相等、加速度大小相等,根据牛顿第二定律列式求解即可。 解决本题的关键还是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。 3.(2017·内蒙古鄂尔多斯一中高三月考)某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,已知传送带总长为L=50m,正常运转的速度为v=4m/s。 一次工人刚把M=10kg的货物放到传送带上的A处时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块m=5kg带有挂钩的木板,把货物放到木板上,通过定滑轮用绳子把木板拉上去。 货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为0.8。 (物块与木板均可看做质点,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求工人所用拉力的最大值; (2)若工人用F=189N的恒定拉力把货物拉到L/5处时来电了,工人随即撤去拉力,求此时货物与木板的速度大小; (3)来电后,还需要多长时间货物能到达B处? (不计传送带的加速时间) 【答案】 (1)Fm=192N (2)(3) 【解析】 (1)设最大拉力为Fm,货物与木板之间的静摩擦力达到最大值,设此时的加速度为a1,对货物分析根据牛顿第二定律得: 得: 对货物与木板整体分析根据牛顿第二定律得: Fm 得: Fm=192N (2)设工人拉木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律得: 解得: 设来电时木板的速度为v1,根据运动学公式得: 得: (3)由于,所以来电后木板继续加速,加速度为a3 设经过t1木板速度与传送带速度相同, 得: 设t1内木板加速的位移为x1, 得: 共速后,木板与传送带相对静止一起匀速运动,设匀速运动的时间为t2,匀速运动的位移为x2, 得: 得: 所以来电后木板再需要运动。 【名师点睛】题是一道力学综合题,难度较大,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,对货箱正确受力分析、应用牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题。 4.(2017·河北沧州一中高三月考)如图所示,长度为L=1.2m的木板A放在水平地面上,小物块B(可视为质点)放在木板A的最右端,AB质量均为m=5kg,A与地面间以及A与B间均是粗糙的;开始AB均静止;现用一水平恒力F作用在A上,经一段时间,撤掉恒力F,结果B恰好不从A上掉下,A、B最后阶段的v–t象如图所示,设最大静摩力等于滑动摩力,从上恒力的瞬间开始计时,取g=10m/s2。 求: (1)A与地面间的动摩擦因数μ1和A与B间的动摩擦因数μ2; (2)恒力F的大小和恒力F的作用时间; (3)整个过程A、B之间因摩擦而产生的热量 【答案】 (1)μ1=0.3μ2=0.2 (2)F=60Nt1=1s(3)Q=19.2J 【解析】 (1)图乙表示AB共速后的运动情况,此过程AB加速度分别为aA3、aB3,由象可知,, 根据牛顿第二定律,对B有: μ2mg=maB3,对A有: 2μ1mg–μ2mg=maA3 解得: μ1=0.3,μ2=0.2 (3)v–t图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图象可知共速后,A、B的位移分别为xA′=0.72m,xB′=1.44m 整个过程A相对B的位移x=L+xB′–xA′=1.92m 整个过程AB之间因为摩擦而产生的热量Q=μ2mgx=19.2J 【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式以及v–t图象的特点的直接应用,运动过程较为复杂,要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况,注意AB位移之间的关系,难度较大。 5.(2017·湖北黄冈黄冈中学高三限时训)a、b两物块可视为质点,在a以初速度v0从地面竖直上抛的同时,b以初速度v0滑上倾角为θ=30°的足够长的斜面。 已知b与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求当a落地时,b离地面的高度。 【答案】 【解析】以b为研究对象,斜面对b的支持力为: N=mgcos30° 斜面对b的摩擦力为: 重力沿斜面向下的分力为: mgsin30°=mg 由于f>mgsin30°,所以b达到斜面最高点时应该静止 由牛顿第二定律: f+mgsin30°=ma 所以b上升过程中加速度大小为: a=1.25g B在斜面上运动的时间: 以a为研究对象,a在空中运动的总时间: 由于t1 设b离地面的高度为h,由运动学公式: 联立解得: 【名师点睛】解答本题的关键是弄清楚b的运动情况,知道b上升到最高点后静止;对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。 6.(2017·安徽淮北一中高三月考)如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到v0=1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,已知运动过程中,小物块没有从小车上掉下来g取10m/s2,求: (1)经过多长时间两者达到相同的速度; (2)小车至少多长,才能保证小物块不从小车上掉下来; (3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块对地的位移大小。 【答案】 (1) (2)(3) 【解析】 (1)设小物块和小车的加速度分别,由牛顿第二定律有: 代入数据解得: , 设经过时间t1两者达到相同的速度,由,解得: (3)在开始的1s内,小物块的位移,末速度 在剩下的时间t2=t–t1=0.5s时间内,物块运动的位移为,得 可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为 【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动规律。 分别对小物块和小车受力分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小。 根据速度时间公式求出小物块和小车速度相同时所需的时间,结合位移公式求出两者发生的相对位移,即可得出小车的至少长度。 小物块和小车达到共同速度后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出速度相同后的加速度,运用运动学公式分别求出速度相等前和速度相等后,小物块的位移,从而得出小物块的总位移。 7.(2017·江西宜春三中高三期中)如图所示,一物体以v0=2m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t=1s。 已知斜面长度L=1.5m,斜面的倾角θ=30°,重力加速度取g=10m/s2。 求: (1)物体滑到斜面底端时的速度大小; (2)物体沿斜面下滑的加速度大小和方向; (3)物体与斜面间的动摩擦因数。 【答案】 (1)v=1m/s (2)方向沿斜面向上(3) 【解析】 (1)设物体滑到斜面底端时速度为v,则有: 代入数据解得: v=1m/s (2)因v 加速度的大小为: (3)物体沿斜面下滑时,受力如图所示 由牛顿定律得: f–mgsinθ=ma N=mgcosθ f=μN联立解得: 代入数据解得: 8.(2017·江西上高二中高三周练)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。 一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的低端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。 货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10m/s2。 求: (1)货物在车厢内滑动时货车加速度的大小和方向; (2)制动坡床的长度。 【答案】 (1)a2=5.5m/s,方向沿斜面向下 (2)L=98m 【解析】 (1)对货车: 0.44(m+4m)g+4mgsinθ–μmgcosθ=4ma2 解得: a2=5.5m/s2 方向沿斜面向下 (2)对货物: μmgcosθ+mgsinθ=ma1 a1=5m/s2 设减速的时间为t,则有: v0t–a1t2–(v0t–a2t2)=4 得: t=4s 故制动坡床的长度L=38+12+(v0t–a2t2)=98m 【名师点睛】解题的关键是将实际问题模型化,本题模型是斜面上的小滑块和平板。 易错点是求货车的加速度时容易漏掉货物对货车向前的摩擦力,求坡的长度时容易忽略货车的长度。 9.(2017·宁夏石嘴山三中高三月考)传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示。 今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 求: (1)物体从A运动到B的时间为多少? (2)若皮带轮以速率v=2m/s沿逆时针方向转动,在传送带下端B处无初速地放上一个小物块,它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,那么物块从B端运到A端所需的时间是多少? 【答案】 (1) (2) 【解析】 (1)物体放上传送带,滑动摩擦力的方向先沿斜面向下。 根据牛顿第二定律得 则速度达到传送带速度所需的时间 经过的位移 由于,可知物体与传送带不能保持相对静止。 速度相等后,物体所受的摩擦力沿斜面向上 根据牛顿第二定律得 根据,即 解得 则 (2)物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,物体所受合力 根据牛顿第二定律可得: 此时物体的加速度 当物体速度增加到2m/s时产生的位移 因为 所以匀加速运动的时间 所以物体速度增加到2m/s后,由于,所以物体将以速度v做匀速直线运动 故匀速运动的位移为x2=L–x1=16–5=11m,所用时间 所以物体运动的总时
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 07 动力学 基本 问题 大题精做 新人 17
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)