第三章 微专题18 动力学两类基本问题-【高考领航】2022高考物理一轮复习微专题速练

微专题18　动力学两类基本问题 专题概述 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．熟悉两种方法：合成法和正交分解法． 3．把握一个“桥梁”：求解加速度是解决问题的关键． 1．如图所示，在竖直平面内有半径为R和2R的两个圆，两圆的最高点相切，切点为A，B和C分别是小圆和大圆上的两个点，其中AB长为R.现沿AB和AC建立两条光滑轨道，自A处由静止释放小球，已知小球沿AB轨道运动到B点所用时间为t1，沿AC轨道运动到C点所用时间为t2，则t1与t2之比为(　　) R，AC长为2 A．1∶　　　　　　　 B．1∶2 C．1∶ D．1∶3 2．绰号“威龙”的第五代制空战机歼－20具备高隐身性、高机动性能力，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，歼－20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度．假设某次垂直飞行测试实验中，歼－20加速达到50 m/s后离地，而后开始竖直向上飞行试验．该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h，匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km.假设加速阶段所受阻力恒定，约为重力的0.2.已知该歼－20质量为20吨，声速为340 m/s，忽略战机因油耗等导致质量的变化．则下列说法正确的是(　　) A．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 s B．加速阶段系统的推力为1.84×106 N C．加速阶段时飞行员有晕厥可能 D．飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km 3．某实验小组打算制作一个火箭．甲同学设计了一个火箭质量为m，可提供恒定的推动力，大小为F＝2mg，持续时间为t.乙同学对甲同学的设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当质量为m的火箭飞行经过继续飞行．若采用甲同学的方法火箭最高可上升的高度为h，则采用乙同学的方案火箭最高可上升的高度为(重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化)(　　) 时间，火箭推动剩余的的质量，剩余时，火箭丢弃掉 A．1.5h B．2h C．2.75h D．3.25h 4．“新冠肺炎”的易传染性让每一个接触到病毒的人都有可能成为被感染的对象．如果在一些易传播的环境中启用机器人替代人工操作的话，就可以有效防控病毒传播，其中送餐服务就是机器人应用的一个领域，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐，如图所示．若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x0＝40 m的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小a1＝2 m/s2，速度达到v＝1 m/s后匀速，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时t0＝40.75 s．若载物平台呈水平状态，食物的总质量m＝2 kg，食物与平台无相对滑动，g取10 m/s2.试求： (1)机器人加速过程位移的大小x； (2)匀速运动持续的时间t； (3)减速过程中平台对食物的平均作用力F. 5．2019年1月3日，中国的“嫦娥四号”成为了人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器．“嫦娥四号“探测器在距离月面100 m高度的A点时，利用发动机的反推力作用悬停，用自身的三维成像敏感器对着陆区进行障碍检测，选出月面C点为最安全的着陆点．此时，探测器调整发动机的反推力，沿水平方向从静止匀加速直线运动，然后再以相同加速度大小匀减速直线运动，刚好在C点正上方的B点减速为零．已知AB长10 m，从A到B的运动时间为20 s，探测器总质量为300 kg(忽略喷气对探测器质量的影响)，探测器在月球表面的重力为地球表面的，求探测器： (1)从A运动到B过程中的最大速率； (2)匀加速运动时的加速度大小： (3)匀减速运动时发动机的反推力大小． 6．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53 s，最后再匀减速1 s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上升过程的最大速度为1 m/s，高度为56 m．货物质量为2 kg，受到的阻力恒为其重力的0.02倍，重力加速度大小g＝10 m/s2.求： (1) 无人机匀加速上升的高度； (2) 上升过程中，无人机对货物的最大作用力． 7．如图所示，我国“辽宁号航母的舰载机采用滑跃起飞方式，即飞机依靠自身发动机从静止开始加速至滑跃起飞，滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度为l1＝1.6×102 m的水平跑道和长度为l2＝20 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h＝4 m．已知质量m＝2.0×104 kg的舰载机喷气发动机推力大小恒为F＝1.2×