高考物理一轮复习 第三章 微专题17 动力学两类基本问题

动力学两类基本问题1考点及要求：(1)牛顿运动定律的应用()；(2)匀变速直线运动的公式().2.方法与技巧：(1)抓住两个分析：受力分析和运动过程分析；(2)解决动力学问题时对力的处理方法：合成法和正交分解法；(3)求解加速度是解决问题的关键1(已知运动分析受力)如图1所示，一物体从倾角为30的斜面顶端由静止开始下滑，x1段光滑，x2段有摩擦，已知x22x1，物体到达斜面底端的速度刚好为零，求x2段的动摩擦因数.(g取10 m/s2)图12(已知受力分析运动)如图2所示，在质量为mB30 kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA20 kg的小物体A(可视为质点)，对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F120 N，使之从静止开始运动测得车厢B在最初t2.0 s内移动x5.0 m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞车厢与地面间的摩擦忽略不计图2(1)计算B在2.0 s的加速度；(2)求t2.0 s末A的速度大小；(3)求t2.0 s内A在B上滑动的距离3如图3甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成37角，质量m1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t12 s时刻风停止小球沿细杆运动的部分vt图像如图乙所示，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，忽略浮力求：图3(1)小球在02 s内的加速度a1和25 s内的加速度a2；(2)小球与细杆间的动摩擦因数和水平风力F的大小4如图4所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用一架质量m2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f4 Ng取10 m/s2.图4(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在t5 s时离地面的高度h.(2)当无人机悬停在距离地面高度H100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落求无人机坠落地面时的速度v.(3)在无人机从离地高度H100 m处坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1.答案解析1.解析设物体的质量为m，在x1段物体做匀加速直线运动，在x2段物体做匀减速运动，在x1段由牛顿第二定律得：mgsin ma1，解得a1gsin 5 m/s2在x2段：mgcos mgsin ma2，解得a2gcos gsin 设x1段结束时的速度为v，根据运动学方程，在x1段：v22a1x1在x2段：v22a2x2，又x22x1解得：2(1)2.5 m/s2(2)4.5 m/s(3)0.5 m解析(1)设t2.0 s内车厢的加速度为aB，由xaBt2得aB2.5 m/s2(2)对B，由牛顿第二定律：FfmBaB，得f45 N对A，据牛顿第二定律得A的加速度大小为aA2.25 m/s2所以t2.0 s末A的速度大小为：vAaAt4.5 m/s.(3)在t2.0 s内A运动的位移为xAaAt24.5 m，A在B上滑动的距离xxxA0.5 m.3(1)15 m/s2，方向沿杆向上10 m/s2，方向沿杆向下(2)0.550 N解析(1)取沿细杆向上的方向为正方向，由题图可知，在02 s内，a115 m/s2(方向沿杆向上)在25 s内，a210 m/s2(“”表示方向沿杆向下)(2)有风力F时的上升过程，由牛顿第二定律，有Fcos (mgcos Fsin )mgsin ma1，停风后的上升阶段，由牛顿第二定律，有mgcos mgsin ma2，联立解得0.5，F50 N.4(1)75 m(2)40 m/s(3) s解析(1)由牛顿第二定律：Fmgfma得a6 m/s2高度hat2解得h75 m(2)下落过程中mgfma1a18 m/s2落地时v22a1H解得v40 m/s(3)恢复升力后向下减速运动过程Fmgfma2a210 m/s2设恢复升力时的速度为vm，则有H得vm m/s由vma1t1解得t1 s