2023版高考物理一轮总复习第三章第3节牛顿运动定律的应用二课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习第三章第3节牛顿运动定律的应用二课件，共36页。PPT课件主要包含了运动学的图像问题，连接体，加速度，可能是，答案D，图3-3-1，Cmg答案A，μmgA3，2μmgB3，乙所示则等内容，欢迎下载使用。
1.已知物体的运动图像，求解物体的受力情况.2.已知物体的受力图像，求解物体的运动情况.
3.特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义.注意图线的斜率、图线与坐标轴所围图形面积的物理意义.
1. 两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同___________的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起.
2.处理连接体问题的方法.
(1)整体法：把整个系统作为一个研究对象来分析的方法.不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的_______.(2)隔离法：把系统中的各个部分(或某一部分)隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法.此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时要特别注意.
【基础自测】1.一物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来大小(在上述过程中，此力的方向一直保持不变)，那么如图所示的 v­t 图像中，符合此过程中物体运动情况的
2.一物体静止在光滑水平面上，从 0 时刻起，受到的水平外力 F 如图 3-3-1 所示，以向右运动为正方向，物体
质量为 1.25 kg，则下列说法正确的是(A.2 s 时物体回到出发点B.3 s 时物体的速度大小为 4 m/sC.第 3 s 内物体的位移为 4 mD.前 2 s 内物体的平均速度为 0答案：B
3.如图 3-3-2，小车以加速度 a 向右匀加速运动，车中
小球质量为 m，则线对球的拉力大小为(图 3-3-2
B.m(a＋g)D.ma
4.如图 3-3-3 所示，质量为 2m 的物块 A 与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为 m 的物块 B 与地面的摩擦不计，在大小为 F 的水平推力作用下，A、B 一起向右做加速运
动，则 A 和 B 之间的作用力大小为(图 3-3-3
热点 1 牛顿第二定律的图像问题[热点归纳]
1.明确常见图像的意义，如下表：
2.图像类问题的实质是力与运动的关系问题，以牛顿第二定律 F＝ma 为纽带，理解图像的种类，图像的轴、点、线、截距、斜率、面积所表示的意义.运用图像解决问题一般包括两个角度：
(1)用给定图像解答问题.
(2)根据题意作图，用图像解答问题.在实际的应用中要
建立物理情景与函数、图像的相互转换关系.
【典题 1】(多选，2021 年广东揭阳质检)如图 3-3-4 甲所示，一个质量为 3 kg 的物体放在粗糙水平地面上，从零时刻起，物体在水平力 F 作用下由静止开始做直线运动.在 0～3 s 时间内物体的加速度 a 随时间 t 的变化规律如图
A.0～1 s 和 2～3 s 内物体加速度方向相同B.F 的最大值为 12 N
C.3 s 末物体的速度最大，最大速度为 8 m/s
D.在 0～1 s 内物体做匀加速运动，2～3 s 内物体做匀
【迁移拓展 1】(多选，2021 年河北邯郸质检)一质量为 m 的滑块静置于粗糙水平面上，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，在 t＝0 时刻对其施加一个水平方向的作用力F，F 的大小随时间的变化规律如图 3­3­5 甲所示，f 表示其受到的摩擦力，v 表示其速度，a 表示其加速度，最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，则以下对应图像正确的是(图 3-3-5
热点 2 动力学的连接体问题【典题 2】(2021 年福建莆田月考)如图 3-3-6 甲所示是海上吊塔施工的实拍图片，图乙是重物正在被竖直向上匀速吊起的放大图.先将该情景简化为如图丙所示的示意图，绳子 CD 和 CE 共同挂着质量为 m1 的重物 A，绳子 FG 和FH 共同挂着质量为 m2 的重物 B，F 点拴在重物 A 的下方.
不计绳子质量和空气阻力，下列说法一定正确的是(
图 3-3-6A.绳子 CD 和 CE 对重物 A 的作用力的合力大于(m1＋m2)gB.绳子 FG 和 FH 对重物 A 的作用力的合力大小为 m2g
C.若绳子 FG 和 FH 的夹角为锐角，则绳子 FG 上的力
D.若拴接点 F 与重物 A 脱离，则该瞬间重物 A 的加速度大小为解析：重物被匀速吊起，处于平衡状态，把 A、B 当成整体，绳子 CD 和 CE 对重物 A 的作用力的合力等于(m1＋m2)g，A 错误；绳子 FG 和FH 对重物 B 的作用力的合力等于 m2g，同一条绳上拉力相等，故绳子FG 和FH 对
重物 A 的作用力的合力等于 m2g，B 正确；设绳子 FG 和
FH 的夹角为锐角α，对 B 满足 2Fcs
和CE 对重物 A 的作用力的合力为 F1，若拴接点 F 与重物A 脱离，则该瞬间对重物 A 由牛顿第二定律可得 F1－m1g＝m1a，由于绳上拉力会发生突变，F1＜(m1＋m2)g，即 A
如图 3-3­7 所示，一起加速运动的物体系
统，若力F 作用于 m1 上，则m1 和 m2 的相互作用力为 F12
.此结构与有无摩擦无关(有摩擦，两物体与接触
面的动摩擦因数必须相同)，物体系统在平面、斜面、竖直方向中此结论都成立.两物体的连接物为弹簧、杆时，结论不变.
【迁移拓展 2】(2021 年广东揭阳月考)如图 3-3-8，用夹砖器把两块质量都为 m 的相同长方体砖块夹住后竖直向上加速提起，提起过程加速度的最大值为 a、已知重力加
速度为 g，则加速提起砖块过程(图 3-3-8
A.握住夹砖器的力越大，夹砖器对砖块的摩擦力越大B.夹砖器对两块砖块的压力大小可能不相等C.两块砖块之间的摩擦力不为零
D.每个砖块受到夹砖器的摩擦力最大值均为 m(g＋a)解析：对两砖块整体进行分析，受到向上的静摩擦力f 和自身重力，则有 f－2mg＝2ma，故摩擦力不会随着握住夹砖器的力而改变，A 错误；夹砖器水平方向保持平衡，故对两块砖块压力大小相等，B 错误；单独对其中一个砖
块分析，受重力mg 以及夹砖器对其向上的静摩擦力 f ′，有
＝ma＋mg，两块砖块之间摩擦力为 0，当达到加速
度最大值 a 时，每个砖块受到夹砖器的摩擦力达到最大值，为 m(g＋a)，C 错误，D 正确.答案：D
动力学中的临界极值问题
1.临界或极值条件的标志.
(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，
表明题述的过程存在临界点.
(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在“起止点”，而这些起止点往往就对应临界状态.
(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在极值，这个极值点往往是临界点.
(4)若题目要求“最终加速度”“稳定速度”等，即求
收尾加速度或收尾速度.
2.几种临界状态和其对应的临界条件如下表所示.
3.处理临界问题的三种方法.
模型一 动力学中的临界问题【典题 3】倾角为θ＝45°、外表面光滑的楔形滑块 M放在水平面 AB 上，在滑块 M 的顶端 O 处固定一细线，细线的另一端拴一小球(如图 3-3-9)，已知小球的质量为 m＝
kg，当滑块 M 以 a＝2g 的加速度向右
运动时，细线拉力的大小为(g 取 10 m/s2)
解析：当滑块向右运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零，此时小球受到重力和线的拉力的作用，如图 D22 甲所示.
根据牛顿第二定律，有 FT cs θ＝ma0，FT sin θ－mg＝0，其中θ＝45°，解得 a0＝g，则知当滑块向右运动的加速度 a＝2g 时，小球已“飘”起来了，此时小球受力如图乙所示，则有 FT′cs α＝m·2g，FT′sin α－mg＝0，又 cs2α＋sin2α＝1，联立解得 FT′＝10 N，故选项 A 正确.
模型二 动力学中的极值问题【典题 4】如图 3-3-10 所示，一质量 m＝0.4 kg 的小物块，以 v0＝2 m/s 的初速度在与斜面成某一夹角的拉力 F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t＝2 s 的时间物块由 A 点运动到 B 点，A、B 之间的距离 L＝10 m.已知斜面
倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝
加速度 g 取 10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小.
(2)拉力 F 与斜面夹角为多大时，拉力 F 最小？拉力 F
解：(1)设物块加速度的大小为 a，到达 B 点时速度的
大小为 v，由运动学公式得
v＝v0＋at ②
联立①②式，代入数据得a＝3 m/s2 ③v＝8 m/s. ④
(2)设物块所受支持力为 FN，所受摩擦力为 Ff，拉力F 与斜面间的夹角为α，受力分析如图 D23 所示，由牛顿第二定律得
Fcs α－mgsin θ－Ff ＝ ma ⑤Fsin α＋FN－mgcs θ＝0 ⑥
mg（sin θ＋μcs θ）＋macs α＋μsin α由数学知识得