河北省张家口市高三物理专题练习(7)动力学两类基本问题和图像

动力学两类基本问题和图像

1.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

(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）设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ，

则冰球在冰面上滑行的加速度a1=μg①

由速度与位移的关系知–2a1s0=v12–v02②

联立①②得③

（2）设冰球运动的时间为t，则④

又⑤

由③④⑤得⑥

【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用；分析物理过程，找到运动员和冰球之间的关联，并能灵活选取运动公式；难度中等。

2.如图所示，用一块长L＝1.0m的木板在墙和水平地面间架设斜面，斜面与水平地面的倾角θ可在0～60°间调节后固定．将质量m＝0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ2＝0.8，忽略物块在斜面与水平地面交接处的能量损失．(已知重力加速度取g＝10m/s2；sin37°＝0.6，cos37°＝0.8最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

(1)当θ角增大到多少时，物块恰能从斜面开始下滑；(用正切值表示)

(2) θ角增大到37°时，物块沿斜面下滑时的加速度为多大？

(3)θ角增大到多大时，物块停止时与墙面的距离最大，求此最大距离x m.

【答案】(1)tanθ≥0.05 (2)a＝5.6m/s2 (3)

【解析】

(1)物块恰能沿斜面下滑，应有mgsinθ≥μ1mgcosθ

θ满足的条件tanθ≥0.05即当tanθ≥0. 05时物块恰好从斜面开始下滑

(2)由牛顿第二定律得mg sin37°－μ1mg cos37°＝ma

解得a＝5.6 m/s2

(3)设物块停止时与墙面的距离为x，由动能定理得：

mgL sinθ－μ1mgL cosθ－μ2mg(x－L cosθ)＝0

整理得

其中，

根据数学知识知，当θ+α=90°，即θ＝53°时，x最大，

最大值：

3.某公路上行驶的两汽车之间的安全距离x＝120m，当前车突然停止时，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0＝1s.汽车以v＝20m/s