2022年高考物理大一轮总复习专题二动力学问题综合应用 .pdf

学习必备欢迎下载限时规范专题练 (二) 动力学问题综合应用题组一双基练1. 为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是( ) 解析： 如图所示，设房顶宽为2b，斜边长为s，则sbcos，对雨滴受力分析，根据牛顿第二定律得，mgsin ma，由运动规律得，s12at2，解得，t4bgsin2 ，当 45时，t最小， C项正确答案： C 2. 如图所示，两个小物体A、B放在水平地面上相距9 m，现使它们分别以初速度vA6 m/s和vB2 m/s 同时相向运动，已知两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2 ，则它们( ) A. 约经 0.92 s相遇B. 约经 1.38 s相遇C. 经 2 s 相遇D. 不可能相遇解析： 由牛顿第二定律可得，加速度aAaBmgm 2 m/s2，B减速到 0 的时间为t1vBaB1 s,1 s 内A、B各自发生的位移xAvAt12aAt25 m ，xBvBt12aBt2 1 m ，由xAxBm2，则v1v2、x1x2B. 若F1F2、m1v2、x1x2C. 若F1F2、m1m2，则v1x2D. 若F1v2、x1x2解析： 物块和木板的加速度分别为aMFMgM，amMgm，设木板长度为l，物块与木板分离时，12aMt212amt2l；若F1F2、m1m2，则aM 1aM 2，am 1am 2，t1t2，v1am 1t1v2am 2t2，x112aM1t21x212aM2t22，同理F1F2、m1v2，x1x2，A、B 两项错误；若F1F2、m1m2，则aM 1aM 2，am 1am 2，t1t2，v1am 1t1v2am 2t2，x1l12am1t21x2l12am 2t22，同理F1v2、x1x2，C项错误， D项正确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载答案： D 11. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取 10 m/s2. (1) 第一次试飞，飞行器飞行t18 s 时到达高度H64 m，求飞行器所受阻力Ff的大小；(2) 第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h. 解析： (1) 由H12a1t2得：a12 m/s2；由FFfmgma1得：Ff4 N. (2) 前 6 s 飞行器向上做匀加速运动，最大速度：va1t12 m/s， 上升的高度：h112a1t236 m ，接下来向上做匀减速运动，加速度大小为a2Ffmgm12 m/s2，上升的高度h2v22a26 m，所以飞行器能达到的最大高度：hh1h242 m. 答案： (1)4 N (2)42 m 12. 如图甲所示为一物体在水平拉力作用下在水平面上做变加速直线运动，图乙中的为物体运动的加速度随力变化的图象，则：(1) 根据图中所提供的数据信息，求出物体的质量和物体与水平面间的动摩擦因数；(2) 如果加速度随力变化的图线由图线变为图线，请通过分析计算说明是物体的质量发生了变化、接触面的动摩擦因数发生了变化、还是质量和动摩擦因数都发生了变化？解析： (1) 由牛顿第二定律得：Fmgma将题图乙中两组数据代入得：F1 mgma1F2 mgma2联立解得：mF2F1a2a1， F1a2F2a1F2F1g. (2) 图线中在力F2增大 F的情况下物体的加速度才为a2，由于图线实际上是函数a1mFg的线性关系图象精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载所以图线的斜率是质量的倒数，即1ma2a1F2 FF1mF2FF1a2a1，故质量变大设图线在F轴上的截距为F0，即F0mg，F0mg，由于F0变小，质量变大，故接触面的动摩擦因数变小可见物体的质量和接触面的动摩擦因数都发生了变化答案： (1)mF2F1a2a1， F1a2F2a1F2F1g(2) 见解析13. 一水平的浅色长传送带上放置一煤块( 可视为质点 ) ， 煤块与传送带之间的动摩擦因数为 . 初始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动求此黑色痕迹的长度解析： 本题考查运动学公式和牛顿第二定律根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0. 根据牛顿定律，可得ag设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有v0a0tvat由于aa0，故vv0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用再经过时间t，煤块的速度由v增加到v0，有v0vat此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹设在煤块的速度从0 增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有s012a0t2v0tsv202a传送带上留下的黑色痕迹的长度ls0s由以上各式得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载lv20a0g2a0g答案：v20a0g2a0g精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页