通用版2020高考物理三轮冲刺高考热点排查练热点14动力学方法的综合应用含解析.pdf

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1、热点14动力学方法的综合应用1．(2019·四川广元市第二次适应性统考)我国科技已经开启“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户．某天，东东叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s恰好到达他家阳台且速度为零．货物上升过程中，遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F、F和F大小分别为20.8N、12320.4N和18.4N，货物受到的阻力恒为其重力的0.02倍．g取

2、10m/s2.求：(1)货物的质量m；(2)货物上升过程中的最大动能E及东东家阳台距地面的高度h.km答案(1)2kg(2)1J56m解析(1)在货物匀速上升的过程中由平衡条件得F＝mg＋F2f其中F＝0.02mgf解得m＝2kg(2)设整个过程中的最大速度为v，在货物匀减速运动阶段．由牛顿运动定律得mg＋F－F＝maf33由运动学公式得0＝v－at33解得v＝1m/s1最大动能E＝mv2＝1Jkm21减速阶段的位移x＝vt＝0.5m323匀速阶段的位移x＝vt＝53m22加速阶段，由牛顿运动定律得F－mg－F

3、＝ma，1f1由运动学公式得2ax＝v2，11解得x＝2.5m1阳台距地面的高度h＝x＋x＋x＝56m.1232.(2019·安徽黄山市一模检测)如图1所示，一质量为m的小物块，以v＝15m/s的速度向0右沿水平地面运动12.5m后，冲上倾角为37°的斜面，若物块与水平地面及斜面间的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，物块经过水平地面与斜面的连接处时无能量损失．(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：图1(1)物块在斜面上能达到的最大高度；(2)物块在斜面上运动的时间．答案(1)3m(

4、2)3.2s解析(1)小物块在水平地面上运动时加速度大小为a＝μg＝5m/s21v2－v2＝－2ax101解得：v＝10m/s1小物块在斜面上向上运动时加速度大小为a＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s220－v2＝－2as12解得：s＝5m所以h＝ssinθ＝3m；0－v(2)小物块在斜面上向上运动的时间为t＝1＝1.0s1－a2小物块在最高点时：mgsinθ>μmgcosθ所以物块会匀加速下滑物块下滑时加速度的大小为a＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s231向下匀加速运动过程：s＝at2232解得t＝5

5、s2小物块在斜面上运动的时间为：t＝t＋t＝(1＋5)s≈3.2s.123.(2019·四川资阳市一诊)如图2所示，质量为m＝4kg和质量为m＝2kg可视为质点的两12物块相距d，一起静止在足够长且质量为M＝2kg的木板上，已知m、m与木板之间的动摩擦12因数均为μ＝0.4，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.某时刻同时让m、m分别以1212v＝6m/s，v＝4m/s的初速度沿木板向右运动．取g＝10m/s2，求：12图2(1)若m与m不相碰，m与m间距离d的最小值；1212(2)M在水平地面上滑行的位移

6、大小x.答案(1)1.5m(2)2.5m解析(1)根据题意知，m、m在木板上做减速运动，12M在水平地面上做加速运动，由牛顿第二定律得：对m：μmg＝ma11111对m：μmg＝ma21222对M：μmg＋μmg－μ(m＋m＋M)g＝Ma，1112212M设经过t，M与m共速且速度为v，m的速度为v，1213对m，速度：v＝v－at，13111v＋v位移：x＝13t121对m，速度：v＝v－at，2221v＋v位移：x＝2t221对M，速度：v＝atM1v位移：x＝tM21在t时间内m与m的相对位移：112Δx

7、＝x－x，112由题可知M与m共速后相对静止，2其加速度为a，由牛顿第二定律得：μmg－μ(m＋m＋M)g＝(M＋m)a，112122解得：a＝0，即：M与m共速后一起匀速运动，2m继续减速，设经过t，三者共速，其速度为v′，12且v′＝v由运动学知识，对m有：1v＝v－at，312v＋v位移：x′＝3t122对M和m整体有：2x′＝vt，Δx＝x′－x′，M221M由几何关系可得：d≥Δx＋Δx，12代入数据解得：d＝1.5m；min(2)由题可知系统整体共速后一起减速直到静止，由牛顿第二定律得：μ(m＋m＋

8、M)g＝(M＋m＋m)a′，21212v′2由运动学知识得：x″＝M2a′M运动的位移大小为：x＝x＋x′＋x″，MMM代入数据解得：x＝2.5m．