（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點14 動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用（含解析）

熱點14動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用1(2019·四川廣元市第二次適應(yīng)性統(tǒng)考)我國科技已經(jīng)開啟“人工智能”時代，“人工智能”已經(jīng)走進千家萬戶某天，東東叫了外賣，外賣小哥把貨物送到他家陽臺正下方的平地上，東東操控小型無人機帶動貨物，由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，一段時間后，貨物又勻速上升53s，最后再勻減速1s恰好到達他家陽臺且速度為零貨物上升過程中，遙控器上顯示無人機在加速、勻速、減速過程中對貨物的作用力F1、F2和F3大小分別為20.8N、20.4N和18.4N，貨物受到的阻力恒為其重力的0.02倍g取10m/s2.求：(1)貨物的質(zhì)量m；(2)貨物上升過程中的最大動能Ekm及東東家陽臺距地面的高度h.答案(1)2kg(2)1J56m解析(1)在貨物勻速上升的過程中由平衡條件得F2mgFf其中Ff0.02mg解得m2kg(2)設(shè)整個過程中的最大速度為v，在貨物勻減速運動階段由牛頓運動定律得mgFfF3ma3由運動學(xué)公式得0va3t3解得v1m/s最大動能Ekmmv21J減速階段的位移x3vt30.5m勻速階段的位移x2vt253m加速階段，由牛頓運動定律得F1mgFfma1，由運動學(xué)公式得2a1x1v2，解得x12.5m陽臺距地面的高度hx1x2x356m.2.(2019·安徽黃山市一模檢測)如圖1所示，一質(zhì)量為m的小物塊，以v015m/s的速度向右沿水平地面運動12.5 m后，沖上傾角為37°的斜面，若物塊與水平地面及斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.5，斜面足夠長，物塊經(jīng)過水平地面與斜面的連接處時無能量損失(g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：圖1(1)物塊在斜面上能達到的最大高度；(2)物塊在斜面上運動的時間答案(1)3m(2)3.2s解析(1)小物塊在水平地面上運動時加速度大小為a1g5m/s2vv2a1x解得：v110m/s小物塊在斜面上向上運動時加速度大小為a2gsingcos10m/s20v2a2s解得：s5m所以hssin3m；(2)小物塊在斜面上向上運動的時間為t11.0s小物塊在最高點時：mgsin>mgcos所以物塊會勻加速下滑物塊下滑時加速度的大小為a3gsingcos2m/s2向下勻加速運動過程：sa3t解得t2s小物塊在斜面上運動的時間為：tt1t2(1) s3.2s.3.(2019·四川資陽市一診)如圖2所示，質(zhì)量為m14kg和質(zhì)量為m22kg可視為質(zhì)點的兩物塊相距d，一起靜止在足夠長且質(zhì)量為M2kg的木板上，已知m1、m2與木板之間的動摩擦因數(shù)均為10.4，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為20.2.某時刻同時讓m1、m2分別以v16m/s，v24 m/s的初速度沿木板向右運動取g10m/s2，求：圖2(1)若m1與m2不相碰，m1與m2間距離d的最小值；(2)M在水平地面上滑行的位移大小x.答案(1)1.5m(2)2.5m解析(1) 根據(jù)題意知，m1、m2在木板上做減速運動，M在水平地面上做加速運動，由牛頓第二定律得：對m1：1m1gm1a1對m2：1m2gm2a2對M：1m1g1m2g2(m1m2M)gMaM，設(shè)經(jīng)過t1，M與m2共速且速度為v，m1的速度為v3，對m1，速度：v3v1a1t1，位移：x1t1對m2，速度：vv2a2t1，位移：x2t1對M，速度：vaMt1位移：xMt1在t1時間內(nèi)m1與m2的相對位移：x1x1x2，由題可知M與m2共速后相對靜止，其加速度為a，由牛頓第二定律得：1m1g2(m1m2M)g(Mm2)a，解得：a0，即：M與m2共速后一起勻速運動，m1繼續(xù)減速，設(shè)經(jīng)過t2，三者共速，其速度為v，且vv由運動學(xué)知識，對m1有：vv3a1t2，位移：x1t2對M和m2整體有：xMvt2，x2x1xM，由幾何關(guān)系可得：dx1x2，代入數(shù)據(jù)解得：dmin1.5m；(2)由題可知系統(tǒng)整體共速后一起減速直到靜止，由牛頓第二定律得：2(m1m2M)g(Mm1m2)a，由運動學(xué)知識得：xMM運動的位移大小為：xxMxMxM，代入數(shù)據(jù)解得：x2.5m4