1、【 精品教育资源文库 】 21 动力学两类基本问题(一) 方法点拨 (1)做好受力分析,分析出物体受到的各个力,判断合力的方向,表示出合力与各力的关系; (2)做好运动过程分析,分析物体的运动性质,判断加速度的方向,并表示出加速度与运动各量的关系; (3)求解加速度是解决问题的关键; (4)力的处理方法一般用合成法或正交分解法 1 (2018 河北石家庄第二中学月考 )如图 1 所示,一倾角 37 的足够长斜面固定在水平地面上当 t 0 时,滑块以初速度 v0 10 m/s 沿斜面向上运动已知滑块与斜面间的动摩擦因数 0.5, g 10 m/s2, sin 37 0.6, cos 37 0.
2、8,下列说法正确的是 ( ) 图 1 A滑块一直做匀变速直线运动 B t 1 s 时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上 C t 2 s 时,滑块恰好又回到出发点 D t 3 s 时,滑块的速度大小为 4 m/s 2一飞行器在地面附近做飞行试验,从地面起飞时沿与水平方向成 30 角的直线斜向右上方匀加速飞行,此时发动机提供的动力方向与水平方向夹角为 60. 若飞行器所受空气阻力不计,重力加速度为 g.则可判断 ( ) A飞行器的加速度大小为 g B飞行器的加速度 大小为 2g C起飞后 t 时间内飞行器上升的高度为 12gt2 D起飞后 t 时间内飞行器上升的高度为 gt2 3设雨点下落过程中受
3、到的空气阻力与雨点 (可看成球形 )的最大横截面积 S 成正比,与下落速度 v 的二次方成正比,即 f kSv2,其中 k 为比例常数,且雨点最终都做匀速运动已知球的体积公式为 V 43 r3(r 为半径 )若两个雨点的半径之比为 12 ,则这两个雨点的落地速度之比为 ( ) A 1 2 B 12 C 14 D 18 4 (2017 湖南长郡中学一模 )“ 娱乐风洞 ” 是一种惊险的娱乐项目在竖直的圆筒内,从底部竖直向上的风可把游客 “ 吹 ” 起来,让人体验太空飘浮的感觉 (如图 2 甲 )假设风洞内【 精品教育资源文库 】 各位置的风速均相同且保持不变,已知人体所受风力的大小与正对风的面
4、积成正比,水平横躺时受风面积最大,站立时受风面积最小,为最大值的 18;当人体与竖直方向成一倾角、受风面积是最大值的 12时,人恰好可静止或匀速漂移如图乙所示,在某次表演中,质量为 m的表演者保持站立身姿从距底部高为 H 的 A 点由静止开始下落;经过 B 点时,立即调整 身姿为水平横躺并保持;到达底部的 C 点时速度恰好减为零则在从 A 到 C 的过程中,下列说法正确的是 ( ) 图 2 A表演者加速度的最大值是 34g B B 点距底部的高度是 35H C从 A 到 B 表演者克服风力做的功是从 B 到 C 克服风力做功的 16 D若保持水平横躺,表演者从 C 返回到 A 时风力的瞬时功率
5、为 2m2g3H 5 (2017 湖北武汉 2 月调考 )冰壶运动是在水平冰面上进行的体育项目,运动场地示意图如图 3 所示在第一次训练中,运动员从起 滑架处推着冰壶出发,在投掷线上的 A 处放手,让冰壶以一定的速度沿虚线滑出,冰壶沿虚线路径运动了 s 28.9 m,停在圆垒内的虚线上已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为 0.02,重力加速度大小为 g 10 m/s2. (1)运动员在投掷线 A 处放手时,冰壶的速度是多大? (2)在第二次训练中,该运动员在投掷线 A 处放手让冰壶以同样的速度滑出,同时,多名擦冰员用毛刷不断地擦冰壶运行前方的冰面,冰壶沿虚线路径比第一次多走了 s 5.1 m 停下假
6、设用毛刷擦冰面后,被擦冰面各处粗糙程度相同,求冰壶与被擦冰面间的动摩擦因数 图 3 【 精品教育资源文库 】 6 (2017 江西省第一次联考 )从地球极地处竖直向上发射一科研火箭,由火箭内部的压力传感器传来的信息表明:火箭发射的最初 10 s 内火箭里所有物体对支持面的压力是火箭发射前的 1.8 倍,此后火箭无推动力飞行而在火箭从最高点落回到地面的过程中,火箭里所有物体对支持面的压力为 0.认为火箭受到的地球引力不变化,求从火箭发射到落回地面所用的时间是多少? 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 D 2 A 飞行器受力如图所示:由几何关系可知,飞行器的加速度大小为 a g, A 项正
7、确, B项错误;起飞后 t 时间内飞行器 的位移 x 12at2 12gt2,所以飞行器上升的高度 h xsin 30 14gt2, C、 D 项错误 3 A 当雨点做匀速直线运动时,重力与阻力相等,即 f mg,故 k r2 v2 mg 43 r3,即 v2 4r3k ,由于半径之比为 12 ,则落地速度之比为 1 2,选项 A 正确 4 C 5 (1)3.4 m/s (2)0.017 解析 (1)第一次训练中,设冰壶离手时的速度为 v0,加速度为 a,以冰壶运动方向为正方向, 根据匀变速直线运动公式有: 0 v02 2as 设冰壶质量为 m,冰壶沿水平方向只受摩擦力作用,根据牛顿第二定律:
8、 mg ma 联立解得: v0 2gs 代入数据求得: v0 3.4 m/s (2)设冰壶与被擦后的冰面之间的动摩擦因数为 ,同理可得: v0 2 g?s s ? 联立解得: ss s 代入数据求得: 0.017 6 30 s 解析 火箭发射时,火箭上所有物体对支持面的压力是火箭发射前的 1.8 倍, F 1.8mg,根据牛顿第二定律,有: F mg ma,解得: a 0.8g 根据位移时间关系公式,有: x1 12at2 末速度为: v1 at 发动机关闭后做竖直上抛运动,以向上为正方向,有: x2 v1t1 12gt12 【 精品教育资源文库 】 由于最后回到出发点,故: x1 x2 联立各式解得: t1 20 s (负值舍去 ) 故火箭运动的总时间为: t 总 t t1 30 s