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新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题1力与运动第3讲牛顿运动定律的应用课件
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这是一份新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题1力与运动第3讲牛顿运动定律的应用课件，共32页。PPT课件主要包含了专题一力与运动，核心知识·固双基，命题热点·巧突破，核心知识•固双基，瞬时加速度问题，命题热点•巧突破等内容，欢迎下载使用。
第3讲 牛顿运动定律的应用
必备知识”解读1.解决动力学两类基本问题的思路
“关键能力”构建1.思想方法(1)整体法与隔离法的选用技巧
(2)连接体问题中常见的临界条件
2.模型建构(1)沿如图光滑斜面下滑的物体：
有无摩擦都一样，平面，斜面，竖直方向都一样
(3)下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtan α 光滑，相对静止 与接触面间弹力为零 绳，相对静止 光滑，与接触面间弹力为零
(4)下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大
(2023·福建龙岩二模)一倾角为θ的斜面体C始终静止在水平地面上，斜面光滑，底面粗糙，如图所示。轻质弹簧两端分别与质量相等的A、B两球连接。B球靠在挡板上，系统处于静止状态。重力加速度大小为g。当撤去挡板瞬间，下列说法正确的是( )A．球A的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsin θB．球B的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin θC．地面对斜面体C的支持力等于球A、B和C的重力之和D．地面对斜面体C的摩擦力方向水平向右
题型1 牛顿运动定律的理解和应用
【解析】根据题意，设A、B两球质量均为m，去掉挡板前，对A球受力分析，由平衡条件有F弹＝mgsin θ，去掉挡板瞬间，弹簧弹力不变，A球受力情况不变，合力为0，加速度为0，对B球有mgsin θ＋F弹＝ma，解得a＝2gsin θ；故A错误，B正确；根据上述分析可知，去掉挡板瞬间，B球有沿斜面向下的加速度，处于失重状态，则地面对斜面体C的支持力小于球A、B和C的重力之和，故C错误；去掉挡板瞬间，B球的加速度方向沿斜面向下，在水平方向上有水平向左的分加速度，对A、B和C整体分析，地面对斜面体的摩擦力不为零，方向水平向左，故D错误。
(多选)(2022·全国甲卷，19,6分)如图所示，质量相等的两滑块P，Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )A．P的加速度大小的最大值为2μgB．Q的加速度大小的最大值为2μgC．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【解析】①加速度：设P、Q的质量均为m，弹簧的弹力为FT。由胡克定律，从撤掉拉力F开始到弹簧恢复原长，弹簧的伸长量逐渐减小，因此，弹力FT逐渐减小。(以向右运动为正方向)
②位移：弹簧由伸长状态到原长状态，弹簧缩短了，即P、Q间距离减小了，因此P的位移小于Q的位移，C项错误。③速度：在从撤掉拉力F到弹簧恢复原长的过程中，由分析可知，P做加速度由2μg逐渐减小到μg的减速运动；Q做加速度由0开始逐渐增大到μg的减速运动。P和Q具有相同的初速度，它们都做减速运动，而且P的速度减小得更快，因此，在这个过程中，P的速度在任意时刻都不会大于Q的速度，D项正确。
(多选)(2023·福建厦门二模)如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，一手拿着球，另一只手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为M＝90 g(不含球的质量)，球筒与手之间的滑动摩擦力为f1＝2.6 N，羽毛球质量为m＝5 g，球头离筒的上端距离为d＝9.0 cm，球与筒之间的滑动摩擦力为f2＝0.1 N，重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后( )
〔对点训练〕(2023·全国乙卷)一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )A．上升时间等于下落时间B．被垫起后瞬间的速度最大C．达到最高点时加速度为零D．下落过程中做匀加速运动
【解析】上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，A错误；上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直做负功，小球机械能一直在减小，下降
过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度，故排球被垫起时的速度最大，B正确；达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，D错误。
〔真题研究〕 (2022·上海卷，8,3分)两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vⅠ和vⅡ，加速度分别为aⅠ和aⅡ。则( )A．vⅠ>vⅡ，aⅠ>aⅡ B．vⅠ>vⅡ，aⅠaⅡ D．vⅠ
〔对点训练〕1. (2023·四川统考二模)如图所示，一物体被水平向左的压力F压在粗糙的竖直墙壁上，某时刻压力F的值为F0，此时物体处于静止状态，若从该时刻起使压力F逐渐减小，直到减为零，则该过程中物体的加速度a与压力F的关系图像可能正确的是( )
2. (多选)(2023·湖北孝昌三模)用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在外力F从零开始逐渐增大的过程中，物体的加速度a随外力F变化的关系如图所示，g＝10 m/s2。则下列说法正确的是( )A．物体与水平面间的最大静摩擦力为14 NB．物体做变加速运动，F为14 N时，物体的加速度大小为7 m/s2C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3D．物体的质量为2 kg
第3讲 牛顿运动定律的应用
必备知识”解读1.解决动力学两类基本问题的思路
“关键能力”构建1.思想方法(1)整体法与隔离法的选用技巧
(2)连接体问题中常见的临界条件
2.模型建构(1)沿如图光滑斜面下滑的物体：
有无摩擦都一样，平面，斜面，竖直方向都一样
(3)下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtan α 光滑，相对静止 与接触面间弹力为零 绳，相对静止 光滑，与接触面间弹力为零
(4)下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大
(2023·福建龙岩二模)一倾角为θ的斜面体C始终静止在水平地面上，斜面光滑，底面粗糙，如图所示。轻质弹簧两端分别与质量相等的A、B两球连接。B球靠在挡板上，系统处于静止状态。重力加速度大小为g。当撤去挡板瞬间，下列说法正确的是( )A．球A的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsin θB．球B的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin θC．地面对斜面体C的支持力等于球A、B和C的重力之和D．地面对斜面体C的摩擦力方向水平向右
题型1 牛顿运动定律的理解和应用
【解析】根据题意，设A、B两球质量均为m，去掉挡板前，对A球受力分析，由平衡条件有F弹＝mgsin θ，去掉挡板瞬间，弹簧弹力不变，A球受力情况不变，合力为0，加速度为0，对B球有mgsin θ＋F弹＝ma，解得a＝2gsin θ；故A错误，B正确；根据上述分析可知，去掉挡板瞬间，B球有沿斜面向下的加速度，处于失重状态，则地面对斜面体C的支持力小于球A、B和C的重力之和，故C错误；去掉挡板瞬间，B球的加速度方向沿斜面向下，在水平方向上有水平向左的分加速度，对A、B和C整体分析，地面对斜面体的摩擦力不为零，方向水平向左，故D错误。
(多选)(2022·全国甲卷，19,6分)如图所示，质量相等的两滑块P，Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )A．P的加速度大小的最大值为2μgB．Q的加速度大小的最大值为2μgC．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
【解析】①加速度：设P、Q的质量均为m，弹簧的弹力为FT。由胡克定律，从撤掉拉力F开始到弹簧恢复原长，弹簧的伸长量逐渐减小，因此，弹力FT逐渐减小。(以向右运动为正方向)
②位移：弹簧由伸长状态到原长状态，弹簧缩短了，即P、Q间距离减小了，因此P的位移小于Q的位移，C项错误。③速度：在从撤掉拉力F到弹簧恢复原长的过程中，由分析可知，P做加速度由2μg逐渐减小到μg的减速运动；Q做加速度由0开始逐渐增大到μg的减速运动。P和Q具有相同的初速度，它们都做减速运动，而且P的速度减小得更快，因此，在这个过程中，P的速度在任意时刻都不会大于Q的速度，D项正确。
(多选)(2023·福建厦门二模)如图所示，小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时，一手拿着球，另一只手迅速拍打筒的上端边缘，使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动，筒内的羽毛球就可以从上端出来。已知球筒质量为M＝90 g(不含球的质量)，球筒与手之间的滑动摩擦力为f1＝2.6 N，羽毛球质量为m＝5 g，球头离筒的上端距离为d＝9.0 cm，球与筒之间的滑动摩擦力为f2＝0.1 N，重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力忽略不计，当球筒获得一个初速度后( )
〔对点训练〕(2023·全国乙卷)一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )A．上升时间等于下落时间B．被垫起后瞬间的速度最大C．达到最高点时加速度为零D．下落过程中做匀加速运动
【解析】上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，A错误；上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直做负功，小球机械能一直在减小，下降
过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度，故排球被垫起时的速度最大，B正确；达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，D错误。
〔真题研究〕 (2022·上海卷，8,3分)两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像均为抛物线。t0时刻它们的速度分别为vⅠ和vⅡ，加速度分别为aⅠ和aⅡ。则( )A．vⅠ>vⅡ，aⅠ>aⅡ B．vⅠ>vⅡ，aⅠ
〔对点训练〕1. (2023·四川统考二模)如图所示，一物体被水平向左的压力F压在粗糙的竖直墙壁上，某时刻压力F的值为F0，此时物体处于静止状态，若从该时刻起使压力F逐渐减小，直到减为零，则该过程中物体的加速度a与压力F的关系图像可能正确的是( )
2. (多选)(2023·湖北孝昌三模)用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在外力F从零开始逐渐增大的过程中，物体的加速度a随外力F变化的关系如图所示，g＝10 m/s2。则下列说法正确的是( )A．物体与水平面间的最大静摩擦力为14 NB．物体做变加速运动，F为14 N时，物体的加速度大小为7 m/s2C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3D．物体的质量为2 kg
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