新高考物理一轮复习突破训练专题强化2牛顿运动定律的综合应用（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理一轮复习突破训练专题强化2牛顿运动定律的综合应用（2份，原卷版+解析版），共13页。
1.掌握动力学图像的斜率、截距、特殊点、面积的物理意义。 2.知道连接体的类型及运动特点，会用整体法和隔离法分析连接体问题。 3.会分析临界与极值问题，并会用极限法、假设法及数学方法求解极值问题。
考点一 动力学图像问题
【知识梳理】
常见动力学图像及应用方法
【典例剖析】
例1 (2024·广东卷，7)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中，其F－y图像或y－t图像可能正确的是( )
【解题妙招】
动力学图像问题的解题策略
(1)问题实质是力与运动的关系，解题的关键在于弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义。
(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题进行准确判断。
【即时训练】
1.(多选)(2024·四川成都模拟)如图甲所示，平行于倾角为θ的固定斜面向上的拉力F使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速a与F的关系如图乙。图线的斜率为k，与F轴交点坐标为c，与a轴交点为－b。由图可知( )
A.小物块的质量为k
B.小物块的质量为1k
C.摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为b
D.摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为c
考点二 动力学中的连接体问题
【知识梳理】
1.连接体的五大类型
2.连接体的运动特点
(1)轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等。
(2)轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。
(3)轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。
(4)接触连接——两物体通过弹力或摩擦力作用，可能具有相同的速度或加速度。其临界条件一般为两物体间的弹力为零或摩擦力达到最大静摩擦力。
3.连接体问题的分析方法
(1)整体法:若连接体内的物体具有共同加速度，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度。
(2)隔离法:求系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。
(3)整体法、隔离法的交替运用，若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求出作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
【典例剖析】
例2 (2024·福建泉州模拟)如图所示，在水平面上放置着两个靠在一起、横截面为梯形的物体P和Q，θ＝37°，P和Q质量之比为7∶2，所有接触面均光滑。若把大小为F1、方向向左的水平推力作用在P上，P和Q恰好相对静止;若把大小为F2、方向向右的水平推力作用在Q上，P和Q也恰好相对静止，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，则F1F2为( )
A.72B.27
C.1D.3
【解题妙招】
力的“分配”原则
如图所示，一起做匀加速运动的物体系统，若外力F作用于质量为m1的物体上，两物体间的弹力F弹＝m2m1＋m2F;若作用于质量为m2的物体上，则F弹＝m1m1＋m2F。此结论与有无摩擦无关(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数必须相同)，与两物体间有无连接物、有何种连接物(轻绳、轻杆、轻弹簧)无关，而且物体系统处于水平面、斜面、竖直方向时，结论都成立。
【即时训练】
2.(2025·湖北十一校联考)物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2 kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t＝0时对物块P施加水平向右的恒力F，t＝1 s时撤去，在0~1 s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正确的是( )
A.t＝1 s时，物块Q的速度大小为0.4 m/s
B.恒力F大小为1.6 N
C.物块Q的质量为0.5 kg
D.撤去推力后，物块P、Q最终将一起做匀加速直线运动
3.(多选)(2025·安徽芜湖高三教学质量统测)如图所示，物体A和B中间用一个轻杆相连，在倾角为θ的固定斜面上匀速下滑，杆与斜面平行。已知B物体光滑，质量为m，A物体与斜面间的动摩擦因数为μ，质量为2m，下列说法中正确的是( )
A.A物体与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ
B.轻杆对A物体的作用力沿斜面向下
C.增加A物体的质量，A、B整体将沿斜面减速下滑
D.增加B物体的质量，A、B整体将沿斜面匀速下滑
考点三 动力学中的临界和极值问题
【知识梳理】
1.常见临界问题的条件
(1)接触与脱离的临界条件:弹力FN＝0。
(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子松弛的临界条件是T＝0。
(4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合力为零。
2.解题基本思路
(1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)。
(2)寻找过程中变化的物理量。
(3)探索物理量的变化规律。
(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。
角度1 恰好分离的临界问题
【典例剖析】
例3 (2024·湖南娄底模拟)如图，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体，A、B的质量分别为mA＝6 kg，mB＝4 kg，从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB大小随时间变化的规律分别如图甲、乙所示，则( )
A.t＝0时，A物体的加速度为2 m/s2
B.t＝1 s时，A、B开始分离
C.t＝0时，A、B之间的相互作用力为3 N
D.A、B开始分离时的速度为3 m/s
角度2 发生相对滑动的临界问题
【典例剖析】
例4 (多选)(2025·山西运城高三期末)马车是古代交通运输的主要工具，如图所示为一匹马水平拉动一车货物的示意图。木板A和B、B和车之间的接触面都水平，A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与车之间的动摩擦因数为μ2，A的质量为m，B的质量为3m，车的质量为5m，地面对车的摩擦不计，马给车的水平拉力为F，A、B始终没有离开车的表面，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.若μ1>μ2，不管F多大，A、B都不会发生相对滑动
B.若μ1>μ2，当F＝10μ2mg时，B与车之间开始相对滑动
C.若μ1