2025高考物理一轮考点突破训练第3章运动和力的关系第10讲牛顿第二定律的基本应用考点3动力学两类基本问题

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第3章运动和力的关系第10讲牛顿第二定律的基本应用考点3动力学两类基本问题，共3页。试卷主要包含了9 m远，1 m，4 m/s，0 s，28 D．μ＝0等内容，欢迎下载使用。

动力学两类基本问题的解题思路
►考向1 已知物体受力情况，分析运动情况
(2024·浙江省高三阶段练习)2022年2月4日，第24届冬奥会在北京举行。冰壶是冬奥会比赛项目之一。冬奥会上运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。现运动员以一定的初速度投掷出冰壶，冰壶能自由滑行28.9 m远。已知冰壶的质量为19 kg，在未摩擦冰面的情况下，冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，摩擦后动摩擦因数变为原来的90%，不计空气阻力，不考虑冰壶的旋转。
(1)冰壶被掷出时的初速度大小？
(2)相同的初速下，在冰壶自由滑行一定距离后，队友开始在其滑行前方一直摩擦冰面，最终使得冰壶多滑行了2.1 m。则冰壶自由滑行的距离有多远？
[解析] (1)冰壶自由滑行时，初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律有－μmg＝ma1，
设冰壶被掷出时的初速度为v0，根据运动学公式有0－veq \\al(2,0)＝2a1x，
联立代入数据解得v0＝3.4 m/s。
(2)在摩擦冰面时，根据牛顿第二定律有－90%μmg＝ma2，
设自由滑行的距离为x1，摩擦冰面时的滑行距离为x2，自由滑行结束时的速度为v1，根据运动学公式有veq \\al(2,1)－veq \\al(2,0)＝2a1x1,0－veq \\al(2,1)＝2a2x2，
又有x＋2.1＝x1＋x2，
联立代入数据解得x1＝10 m。
[答案] (1)3.4 m/s (2)10 m
解决动力学两类基本问题应把握的关键
(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；
(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁。
►考向2 已知物体运动情况，分析受力情况
(2022·浙江1月选考)第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12 m水平直道AB与长20 m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8 m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示)，到C点共用时5.0 s。若雪车(包括运动员)可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110 kg，sin 15°＝0.26，求雪车(包括运动员)：
(1)在直道AB上的加速度大小；
(2)过C点的速度大小；
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
[解析] (1)AB段veq \\al(2,1)＝2a1x1
a1＝eq \f(8,3) m/s2。
(2)AB段v1＝a1t1，t1＝3 s
BC段t2＝2 s，x2＝v1t2＋eq \f(1,2)a2teq \\al(2,2)
a2＝2 m/s2
v＝v1＋a2t2＝12 m/s。
(3)mgsin θ－Ff＝ma2，Ff＝66 N。
[答案] (1)eq \f(8,3) m/s2 (2)12 m/s (3)66 N
【跟踪训练】
(已知运动情况求力)(2022·辽宁卷)如图所示，一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1 s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10 m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( B )
A.v0＝2.5 m/s B．v0＝1.5 m/s
C．μ＝0.28 D．μ＝0.25
[解析] 物块水平沿中线做匀减速直线运动，则eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)＝eq \f(v0＋v,2)，由题干知x＝1 m，t＝1 s，v>0，代入数据有v0<2 m/s，故A不可能，B可能；对物块，由牛顿第二定律有ma＝－μmg，v2－veq \\al(2,0)＝2ax，整理有veq \\al(2,0)－2μgx>0，由于v0<2 m/s可得μ<0.2，故C、D不可能。
(已知受力求运动)(2024·福建省福州联考)如图，直杆水平固定，质量m＝0.1 kg的小圆环套在杆上A点，在竖直平面内对环施加一个与杆夹角θ＝53°的斜向上恒力F＝7.5 N，使小圆环由静止开始沿杆向右运动，并在经过B点时撤掉此拉力F，小圆环最终停在C点。已知小圆环与直杆间动摩擦因数μ＝0.8，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，求：
(1)AB段小圆环的加速度a1的大小；
(2)AB与BC的距离之比s1∶s2。
[答案] (1)a1＝5 m/s2 (2)s1∶s2＝8∶5
[解析] (1)在AB段，对圆环根据牛顿运动定律有
Fcs θ－Ff1＝ma1 ①
Fsin θ＝FN1＋mg ②
Ff1＝μFN1 ③
由①②③式代入数据得a1＝5 m/s2。 ④
(2)BC段，对圆环根据牛顿运动定律有
FN2＝mg ⑤
Ff2＝ma2 ⑥
又Ff2＝μFN2 ⑦
由⑤⑥⑦式代入数据得a2＝8 m/s2 ⑧
在AB和BC段，根据匀变速直线运动规律，分别有
veq \\al(2,B)＝2a1s1 ⑨
veq \\al(2,B)＝2a2s2 ⑩
由④⑧⑨⑩得s1∶s2＝8∶5。