高考物理一轮复习微专题3动力学问题热点汇总练习

微专题三 动力学问题热点汇总

1．(2015·滨州模拟)(多选)2012年8月3日中国选手董栋在伦敦奥运会上夺得男子蹦床金牌．忽略空气阻力，下面关于蹦床运动的说法中正确的是( )

A．运动员下落到刚接触蹦床时，速度最大

B．运动到最低点时，床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力 C．从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的加速度先减小后增大 D．从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的速度先增大后减小

答案：CD 解析：运动员在接触蹦床后开始受到蹦床的弹力的作用，但是此时的蹦床形变较小，弹力较小，人受到合力还是向下的，所以人还在做向下的加速运动，但是加速度的大小是在减小的，当弹力和人的重力相等时，人的速度达到最大，再向下运动时，弹力大于人的重力，合力向上，人开始做加速度增大的减速运动直到最后速度减为零．综上所述可知，当弹力和人的重力相等时，速度最大，选项A错误；由牛顿第三定律可知运动到最低点时，床对运动员的作用力等于运动员对床的作用力，选项B错误；运动员的加速度先减小后增大，速度先增大后减小，选项C、D正确．

2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是( )

答案：C 解析：皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v减小，空气阻力Ff＝kv也减小，根据牛顿第二定律mg＋Ff＝ma，知a＝＋g，可知，a随v的减小而减小，且v变化的越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，选项C正确．

3．(2015·哈尔滨六中模拟)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个通过轻弹簧连接的物块A和B，C为固定挡板，系统处于静止状态．现开始用变力F沿斜面向上拉动物块A使之做匀加速直线运动，经时间t物块B刚要离开挡板，已知物块的质量

均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g.则在此过程中，下列说法正确的是( )

4mgsin θ

A．力F的最小值为 2

2

kvmkt 1

B．力F的最大值为

mgsin θ

4m1＋2

ktmgsin θ

k22

2

C．物块A的位移为

2mgsin θ

D．力F做的功为 k答案：A 解析：未施加力F时，弹簧的压缩量x1＝＝mgsin θ，x2＝

mgsin θ

，B刚要离开挡板时：kx2

kmgsin θ124mgsin θ

，即在时间t内A物块的位移sA＝x1＋x2＝at得a＝，k2kt2

施加力F后，弹簧处于压缩阶段时有：F＋kx－mgsin θ＝ma，处于拉伸阶段时有：F－kx4mgsin θ4mgsin θ

－mgsin θ＝ma.可知Fmin＝ma＝，A正确．Fmax＝2mgsin θ＋，B错误．sA22

2

2

ktkt2mgsin θ＝x1＋x2＝，C错误．因弹簧形变量未变，故力F做的功转化为A物块的机械能，

k18mgsin θ2mgsin θE＝mv2＋mgh，v＝at，h＝sAsin θ，E＝＋，D错误． 2k2t2k4．如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA＝6 kg、mB＝2 kg，A、B间动摩擦因数μ＝0.2，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是 20 N，现水平向右拉细线，取g＝10 m/s，则( )

A．当拉力F<12 N时，A静止不动 B．当拉力F>12 N时，A相对B滑动

C．当拉力F＝16 N时，B受A的摩擦力等于4 N D．无论拉力F多大，A相对B始终静止

答案：C 解析：假设A、B间刚好发生了相对滑动，加速度为a.

2

322222

B物块受力如图： 水平方向受最大静摩擦力产生的加速度为： μmAg＝mBa，所以a＝6 m/s

此时A、B共同加速运动需要绳的拉力为F绳：

2

A、B整体受力

2

由牛顿第二定律得：

F绳＝(mA＋mB)a＝48 N

因为F绳<20 N，故B、D错误．

当F<12 N时，A、B为一整体向右加速运动，故A错误．否定了A、B、D选项，只有C正确．

5．(2015·江西南昌模拟)有一个冰上木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝7 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2＝1 m，木箱的质量m＝50 kg，木箱与冰面间的动摩擦因数μ＝0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F＝200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，取g＝10 m/s.那么该选手要想游戏获得成功，试求：

2

(1)推力作用在木箱上时的加速度大小； (2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件？ 答案：(1)3 m/s (2)1 s≤t≤

2

7

s 6

解析：(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1， 根据牛顿运动定律得

F－μmg＝ma1

解得a1＝3 m/s.

(2)撤去推力后，木箱的加速度大小为a2，根据牛顿运动定律得μmg＝ma2 解得a2＝1 m/s

12

推力作用在木箱上时间t内的位移为x1＝a1t

2撤去力F后木箱继续滑行的距离为 ?a1t?x2＝ 2a2

木箱停在有效区域内，要满足条件

2

22

L1－L2≤x1＋x2≤L1

解得1 s≤t≤7 s. 6

6．如图所示，在倾角为60°的光滑斜面上用细线系住一个质

3

量为m＝1 kg、可看成质点的小球，线与斜面平行，斜面体在外力作用下向右运动，取g＝10 m/s，求：

(1)当斜面体以加速度a1＝23 m/s向右加速时，细线的拉力大小； (2)当斜面体以加速度a2＝43 m/s向右减速时，细线的拉力大小． 答案：(1)63 N (2)33 N

解析：(1)当小球刚好离开斜面体(与斜面仍接触，但无挤压)时，设小球的加速度为a0，细线对小球的拉力大小为FT1，小球所受合力为F合，此时小球受力情况如图甲所示，则F合＝

＝ma0.

tan 60°

22

2

mgg1032

所以a0＝＝ m/s

tan 60°3

a1＝23 m/s2<1032

m/s，说明小球没有脱离斜面，斜面对它有支持力FN，设此时细绳3

拉力为FT，对小球受力分析如图乙所示．

将加速度沿斜面和垂直斜面正交分解如图丙所示，则

a1y＝a1cos 60°＝3 m/s2 a1x＝a1sin 60°＝3 m/s2

所以根据牛顿第二定律，沿斜面方向有FT－mgsin 60°＝ma1y 即FT＝63 N

垂直斜面方向有mgcos 60°－FN＝ma1x 即FN＝2 N

(2)斜面体向右做匀减速运动时，其加速度向左，当加速度过大时，小球完全有可能沿斜面向上运动，设细线拉力刚好为零时小球的加速度为a′，则有

4

mgtan 60°＝ma′

所以a′＝103 m/s>43 m/s

即细线对小球有拉力FT′，可用常规方法求解，但分解加速度的方法更简单，如图丁所2

2

示，将加速度a2沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，则沿斜面方向有

mgsin 60°－FT′＝ma2x a2x＝a2cos 60°

解得FT′＝33 N

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/hbp6.html