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.docVIP

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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（s1s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。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′