河北省張家口市高三物理 專題練習(xí)（7）動(dòng)力學(xué)兩類基本問題和圖像.doc

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動(dòng)力學(xué)兩類基本問題和圖像1.為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s11mg這說明假設(shè)不成立，A、C的加速度較大，應(yīng)是：第1s后，B減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，其位移有2aBxB2=vB12 而對(duì)AC整體：32mg1mg=2maA 即AB繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的位移大小分別為：2aAxA2=vB12 故最終，B離A右端的距離為 L=xA1+xA2(xB1+xB2) 由以上各式并代入數(shù)據(jù)得：L=2.625m 13.如圖a所示，一根水平長(zhǎng)桿固定不動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量m=1.2kg的小環(huán)靜止套在桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，現(xiàn)用斜面向上53的拉力F作用于小環(huán)，將F從零開始逐漸增大，小環(huán)靜止一段時(shí)間后開始被拉動(dòng)，得到小環(huán)的加速度a與拉力F的圖象如圖b所示，加速度在F達(dá)到15N后保持不變（g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求：(1)F=15N時(shí)長(zhǎng)桿對(duì)小球的彈力大小，及小環(huán)加速度的大小(2)F從0N增大到15N的過程中，F(xiàn)的最大功率240W，求小環(huán)在此過程的最大速度(3)環(huán)和長(zhǎng)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)【答案】(1) 0, 7.5m/s2 (2) v26.7m/s (3) =0.75【解析】【分析】(1)將F分解到豎直和水平兩個(gè)方向，求得豎直分分力，由重力比較，求桿對(duì)小球的彈力由牛頓第二定律求環(huán)的加速度(2)小環(huán)的加速度始終為正，小環(huán)的速度不斷增大，則當(dāng)F=15N時(shí)速度最大，功率最大，由P=Fvcos求小環(huán)在此過程的最大速度(3)F超過15N后，加速度不變，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度的表達(dá)式，再進(jìn)行解答【詳解】(1)F=15N時(shí)，分解F可知，F(xiàn)豎直向上的分力大小為 Fsin53=150.8N=12N=mg所以桿與環(huán)間無(wú)彈力，桿對(duì)小球的彈力大小為0根據(jù)牛頓第二定律得 Fcos53=ma解得 a=7.5m/s2(2)環(huán)的加速度始終為正，小環(huán)的速度不斷增大，則當(dāng)F=15N時(shí)速度最大，功率最大，由P=Fvcos53得：最大速度為v=PFcos53=240150.6m/s26.7m/s(3)當(dāng)F超過15N以后，由牛頓第二定律得Fcos53-（Fsin53-mg）=ma因?yàn)閍與F無(wú)關(guān)，所以有 Fcos53=（Fsin53解得: =0.75【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要明確環(huán)的狀態(tài)，分析受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律列式要注意分析題干中的條件：F超過15N后，加速度不變，說明a與F無(wú)關(guān)