2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)考點突破第3章運動和力的關(guān)系第10講牛頓第二定律的基本應(yīng)用考點3動力學(xué)兩類基本問題

考點3動力學(xué)兩類基本問題(實力考點·深度研析)動力學(xué)兩類基本問題的解題思路?考向1已知物體受力狀況，分析運動狀況(2024·浙江省高三階段練習(xí))2024年2月4日，第24屆冬奧會在北京實行。冰壺是冬奧會競賽項目之一。冬奧會上運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的狀況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個位置。按競賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)整冰壺的運動?，F(xiàn)運動員以確定的初速度投擲出冰壺，冰壺能自由滑行28.9m遠(yuǎn)。已知冰壺的質(zhì)量為19kg，在未摩擦冰面的狀況下，冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02，摩擦后動摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%，不計空氣阻力，不考慮冰壺的旋轉(zhuǎn)。(1)冰壺被擲出時的初速度大??？(2)相同的初速下，在冰壺自由滑行確定距離后，隊友起先在其滑行前方始終摩擦冰面，最終使得冰壺多滑行了2.1m。則冰壺自由滑行的距離有多遠(yuǎn)？[解析](1)冰壺自由滑行時，初速度方向為正方向，依據(jù)牛頓其次定律有－μmg＝ma1，設(shè)冰壺被擲出時的初速度為v0，依據(jù)運動學(xué)公式有0－veq\o\al(2,0)＝2a1x，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得v0＝3.4m/s。(2)在摩擦冰面時，依據(jù)牛頓其次定律有－90%μmg＝ma2，設(shè)自由滑行的距離為x1，摩擦冰面時的滑行距離為x2，自由滑行結(jié)束時的速度為v1，依據(jù)運動學(xué)公式有veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,0)＝2a1x1,0－veq\o\al(2,1)＝2a2x2，又有x＋2.1＝x1＋x2，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得x1＝10m。[答案](1)3.4m/s(2)10m解決動力學(xué)兩類基本問題應(yīng)把握的關(guān)鍵(1)兩類分析——物體的受力分析和物體的運動過程分析；(2)兩個橋梁——加速度是聯(lián)系運動和力的橋梁；速度是各物理過程間相互聯(lián)系的橋梁。?考向2已知物體運動狀況，分析受力狀況(2024·浙江1月選考)第24屆冬奧會將在我國舉辦。鋼架雪車競賽的一段賽道如圖1所示，長12m水平直道AB與長20m的傾斜直道BC在B點平滑連接，斜道與水平面的夾角為15°。運動員從A點由靜止動身，推著雪車勻加速到B點時速度大小為8m/s，緊接著快速俯臥到車上沿BC勻加速下滑(圖2所示)，到C點共用時5.0s。若雪車(包括運動員)可視為質(zhì)點，始終在冰面上運動，其總質(zhì)量為110kg，sin15°＝0.26，求雪車(包括運動員)：(1)在直道AB上的加速度大??；(2)過C點的速度大??；(3)在斜道BC上運動時受到的阻力大小。[解析](1)AB段veq\o\al(2,1)＝2a1x1a1＝eq\f(8,3)m/s2。(2)AB段v1＝a1t1，t1＝3sBC段t2＝2s，x2＝v1t2＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)a2＝2m/s2v＝v1＋a2t2＝12m/s。(3)mgsinθ－Ff＝ma2，F(xiàn)f＝66N。[答案](1)eq\f(8,3)m/s2(2)12m/s(3)66N【跟蹤訓(xùn)練】(已知運動狀況求力)(2024·遼寧卷)如圖所示，一小物塊從長1m的水平桌面一端以初速度v0沿中線滑向另一端，經(jīng)過1s從另一端滑落。物塊與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，g取10m/s2。下列v0、μ值可能正確的是(B)A.v0＝2.5m/s B．v0＝1.5m/sC．μ＝0.28 D．μ＝0.25[解析]物塊水平沿中線做勻減速直線運動，則eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(v0＋v,2)，由題干知x＝1m，t＝1s，v>0，代入數(shù)據(jù)有v0<2m/s，故A不行能，B可能；對物塊，由牛頓其次定律有ma＝－μmg，v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，整理有veq\o\al(2,0)－2μgx>0，由于v0<2m/s可得μ<0.2，故C、D不行能。(已知受力求運動)(2024·福建省福州聯(lián)考)如圖，直桿水平固定，質(zhì)量m＝0.1kg的小圓環(huán)套在桿上A點，在豎直平面內(nèi)對環(huán)施加一個與桿夾角θ＝53°的斜向上恒力F＝7.5N，使小圓環(huán)由靜止起先沿桿向右運動，并在經(jīng)過B點時撤掉此拉力F，小圓環(huán)最終停在C點。已知小圓環(huán)與直桿間動摩擦因數(shù)μ＝0.8，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)AB段小圓環(huán)的加速度a1的大??；(2)AB與BC的距離之比s1∶s2。[答案](1)a1＝5m/s2(2)s1∶s2＝8∶5[解析](1)在AB段，對圓環(huán)依據(jù)牛頓運動定律有Fcosθ－Ff1＝ma1①Fsinθ＝FN1＋mg②Ff1＝μFN1③由①②③式代入數(shù)據(jù)得a1＝5m/s2。④(2)BC段，對圓環(huán)依據(jù)牛頓運動定律有FN2＝mg⑤Ff2＝ma2⑥又Ff2＝μFN2