内容正文:
微专题18 动力学两类基本问题
专题概述
解决动力学问题时:
1. 做好两个分析:(1)受力分析,表示出合力与各力的关系;(2)运动过程分析,表示出加速度与运动各量的关系.
2.熟悉两种处理方法:合成法和正交分解法.
3.把握一个关键:求解加速度是解决问题的关键.
1.如图所示,B是水平地面上AC的中点,可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动到C点停止.小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半.则小物块与AB段间的动摩擦因数μ1和其与BC段间的动摩擦因数μ2的比值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4[来源:学科网ZXXK][来源:Z,xx,k.Com]
2.一小物块从倾角为α=30°的足够长的斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上运动(如图所示),已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=,g取10 m/s2,则物块在运动时间t=1.5 s 时离斜面底端的距离为( )[来源:学科网ZXXK]
A.3.75 m B.5 m
C.6.25 m D.15 m[来源:Zxxk.Com]
3.设雨点下落过程中受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=πr3(r为半径).若两个雨点的半径之比为1∶2,则这两个雨点的落地速度之比为( )
A.1∶ B.1∶2[来源:学科网]
C.1∶4 D.1∶8
4.在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火.按照设计,某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案.假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g取10 m/s2)( )
A.25 m/s,1.25 B.40 m/s,0.25
C.50 m/s,0.25 D.80 m/s,1.25
5.如图所示,长木板静止于光滑水平地面,滑块叠放在木板右端,现对木板施加水平恒力,使它们向右运动,当滑块与木板分离时,滑块相对地面的位移为x,速度为v,若只减小滑块质量,再次拉动木板,滑块与木板分离时( )
A.x变小,v变小 B.x变大,v变大
C.x变小,v变大 D.x变大,v变小
6.(多选)如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g取10 m/s2,根据图象可求出( )
A.物体的初速率v0=3 m/s
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75
C.取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44 m[来源:学*科*网Z*X*X*K]
D.当θ=45°时,物体达到最大位移后将停在斜面上
7.为了减少汽车刹车失灵造成的危害,如图所示为高速路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道.一辆货车在倾角θ=30°的连续长直下坡高速路上,以v0=7 m/s的速度在刹车状态下匀速行驶(在此过程及后面过程中,可认为发动机不提供牵引力),突然汽车刹车失灵,开始加速运动,此时汽车所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.2.在加速前进了x0=96 m后,货车冲上了平滑连接的倾角α=37°的避险车道,已知货车在该避险车道上所受到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.65.货车的各个运动过程均可视为直线运动,取sin 53°=0.8,g=10 m/s2.求:[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]
(1)货车刚冲上避险车道时的速度大小v;
(2)货车在避险车道上行驶的最大距离x.
微专题18 动力学两类基本问题[来源:学科网ZXXK]
1.C 设小物块在A点时速度大小为v,AB=BC=l,则在B点时速度大小为v,由运动学公式有v2-2=2μ1gl,2=2μ2gl,解得μ1=3μ2,C正确.[来源:学科网]
2.B 小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a=gsin α+μgcos α=10 m/s2,物块运动到最高点的时间t==1 s<1.5 s.由于mgsin α=μmgcos α,小物块运动到最高点速度为0时即停止,故此时小物块离斜面底端的距离为x==5 m,故B正确.[来源:学科网]
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·πr2·v2= mg=ρ·πr3g,即v2=g,由于半径之比为1∶2,则落地速度之比为1∶,选项A正确.
4.C 根据h=at2,解得a=12.5 m/s2,所以v0=at=50 m/s;上升过程礼花弹所受的平均阻力Ff=k