专题16 动力学的两类基本问题、连接体模型（解析版）.docxVIP

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

专题16动力学的两类基本问题、连接体模型

特训目标

特训内容

目标1

已知受力情况求运动情况（1T—4T）

目标2

已知运动情况求受力情况（5T—8T）

目标3

加速度相同的连接体问题（9T—12T）

目标4

加速度不同的连接体问题（13T—16T）

【特训典例】

已知受力情况求运动情况

1．图为鲁能巴蜀中学“水火箭”比赛现场，假设水火箭从地面以初速度竖直向上飞出，在空中只受重力与空气阻力，水火箭质量为，空气阻力方向始终与运动方向相反，大小恒为，取，则下列说法正确的是（????）

??

A．水火箭运动过程中，经过同一高度时（除最高点外），上升时的速率大于其下落时的速率

B．水火箭所能上升的最大高度为

C．水火箭从离开地面到再次回到地面的总时间为

D．当水火箭竖直向下运动且位于地面上方时，速度大小为

【答案】AD

【详解】A．由于空气阻力，运动过程中一直做负功，使得物体机械能减小，则同一高度处下落时动能较小，故速度较小，故A正确；

B．水火箭向上运动时，空气阻力向下，加速度则上升的最大高度为

故B错误；

C．从地面到最高点时间为水火箭下落时空气阻力向上，加速度

所以下落时间大于上升时间，运动总时间大于，故C错误；

D．水火箭位于地面上方，即下落故故D正确。故选AD。

2．如图，水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点平滑连接，固定在竖直平面内，一直径略大于杆的圆环穿在水平直杆上的A点。现让圆环以的初速度由A向B运动，同时在竖直面内对圆环施加一垂直于杆向上的恒力F，运动到B点时撤去恒力F，之后圆环沿圆弧杆BC上滑。已知AB长度，BC半径，圆环质量，圆环与直杆AB间动摩擦因数，恒力，重力加速度，，下列说法正确的是（）

??

A．圆环到达B点时的速度为2m/s

B．圆环能够到达的最大高度为0.2m

C．圆环在BC上运动的时间约为8s

D．圆环能返回A点

【答案】ABC

【详解】A．直杆对圆环的弹力大小为方向竖直向下，对圆环分析有解得根据速度与位移关系有解得，A正确；

B．圆环能够到达的最大高度的过程有解得，B正确；

C．根据上述可知则圆环在圆弧上的运动可以等效为单摆，则圆环在BC上运动的时间约为解得，C正确；

D．圆环返回B点至停止过程有解得可知，圆环不能返回A点，D错误。

故选ABC。

3．一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）

A．无人机失去升力时的速度大小为

B．螺旋桨工作时产生的升力大小为

C．无人机向上减速时的加速度大小为

D．无人机上升的最大高度为

【答案】AC

【详解】A．根据题意，由运动学公式可得无人机失去升力时的速度大小为

故A正确；

B．根据题意，由牛顿第二定律有解得故B错误；

C．根据题意，由牛顿第二定律有解得故C正确；

D．根据题意，由运动学公式可得，无人机减速上升的高度为则无人机上升的最大高度为故D错误。故选AC。

4．如图甲所示，一根足够长的固定细杆与水平方向的夹角，质量的带电小球穿在细杆上并静止于细杆底端的O点。开始在空间施加一电磁辐射区，使小球受到水平向右的力，时小球离开电磁辐射区，小球在电磁辐射区内的加速度a随着时间t变化的图像如图乙所示，认为细杆对小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取）。求：

（1）时小球的加速度的大小：

（2）小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离l。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）根据题意，对小球受力分析，如图所示

由图乙可知，时，小球的加速度恰好为0，则有；；；

解得由图乙可知，时，小球的加速度有；

；；解得am=5m/s2

（2）时，小球离开电磁辐射区，由牛顿第二定律有解得

根据题意，由图像中面积表示速度变化量可知，由于小球由静止运动，则时小球的速度为

由可得，小球离开电磁辐射区后沿着细杆上升的最大距离为

已知运动情况求受力情况

5．一个质量为的物块在水平面上直线运动的过程中受到水平外力的作用，经过一段时间后撤去，其图象如图所示，则下列说法正确的是（）

A．拉力大小 B．拉力大小

C．摩擦力大小为 D．物体的初速度大小为

【答案】BD

【详解】ABC．由牛顿第二定律可得，撤去F后，由牛顿第二定律可得

由图可知，代入解得，

B正确，AC错误；

D．由牛顿第二定律可得解得由运动学公式代入数据解得，物体的初速度大小为，D正确。故选BD。

6．14岁的奥运冠军全红婵，在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直