备考高考物理专题1.6动力学基本问题精准突破（含解析）

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1、专题1.6动力学基本问题【专题诠释】1．已知物体的受力情况，求解物体的运动情况解这类题目，一般是应用牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体的运动情况．2．已知物体的运动情况，求解物体的受力情况解这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的某个力．可用程序图表示如下：3.解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。【高考引领】【2019·全国卷Ⅲ】如图a，物

2、块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图b所示，木板的速度v与时间t的关系如图c所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出(　　)A．木板的质量为1kgB．2～4s内，力F的大小为0.4NC．0～2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】　AB【解析】　木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图b知，2s后木板滑动，物块和木板间的滑动摩擦力大小F

3、摩＝0.2N。由题图c知，2～4s内，木板的加速度大小a1＝m/s2＝0.2m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝m/s2＝0.2m/s2，设木板质量为m，据牛顿第二定律，对木板有：2～4s内：F－F摩＝ma1,4s以后：F摩＝ma2，解得m＝1kg，F＝0.4N，A、B正确。0～2s内，木板静止，F＝f，由题图b知，F是均匀增加的，C错误。因物块质量不可求，故由F摩＝μm物g可知动摩擦因数不可求，D错误。【2017·高考全国卷Ⅱ】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(s1

4、，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度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)【解析】(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能定理得－μmgs0＝mv－mv①解得μ＝②(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗

5、处的运动员的加速度最小．设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t.由运动学公式得v－v＝2a1s0③v0－v1＝a1t④s1＝a2t2⑤联立③④⑤式得a2＝⑥【技巧方法】1.解决动力学基本问题的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”．(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”．2．两类动力学问题的解题步骤【最新考向解码】【例1】(2019·上海闵行区模拟)如图所示，直杆水平固定，质量为m＝0.1kg的小圆环(未画出)套在杆上A点，在竖直平面内对环施加一个与

6、杆夹角为θ＝53°的斜向上的拉力F，使小圆环由静止开始沿杆向右运动，并在经过B点时撤掉此拉力F，小圆环最终停在C点．已知小圆环与直杆间的动摩擦因数μ＝0.8，AB与BC的距离之比s1∶s2＝8∶5.(g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)小圆环在BC段的加速度a2的大小；(2)小圆环在AB段的加速度a1的大小；(3)拉力F的大小．【审题突破】　(1)在BC段，对小圆环进行受力分析→牛顿第二定律→加速度；(2)分析小圆环在BC段和AB段的运动情况→运动学规律→加速度；(3)在AB段，对小圆环进行受力分析→杆对小圆环的支持力方

7、向不确定(有向上或向下两种可能)→牛顿第二定律→拉力F.【答案】　(1)8m/s2　(2)5m/s2　(3)1.05N或7.5N【解析】　(1)在BC段，小圆环受重力、弹力、摩擦力．对小圆环进行受力分析如图甲所示，有f＝μN＝μmg则a2＝＝μg＝0.8×10m/s2＝8m/s2.(2)小圆环在AB段做匀加速运动，由运动学公式可知v＝2a1s1小圆环在BC段做匀减速运动，由运动学公式可知v＝2a2s2又＝则a1＝a2＝×8m/s2＝5m/s2.(3)当Fsinθ

8、Fsinθ＝mgf1＝μN1联立以上各式，代入数据解得F＝1.05