高考物理一轮复习第三章第三节牛顿运动定律的应用(二)课件

这是一份高考物理一轮复习第三章第三节牛顿运动定律的应用(二)课件，共42页。PPT课件主要包含了运动学的图像问题，连接体，加速度，答案D，下列说法正确的是，图3-3-1，的作用力大小为，图3-3-3，μmg3，图3-3-4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 v-t 图像中，
符合此过程中物体运动情况的可能是(
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
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 m
D.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
)B.m(a＋g)D.ma
量为 m，则线对球的拉力大小为(图 3-3-2C.mg答案：A
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
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 的变化规律如图乙所示，则(
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 NC.3 s 末物体的速度最大，最大速度为 8 m/sD. 在 0 ～1 s 内物体做匀加速运动，2 ～3 s 内物体做匀减速运动答案：AC
滑动摩擦力恒定，加速度最大时，合外力最大，
拉力最大，由于本题摩擦力未知，拉力 F 的最大值得不到具体数据，得到拉力的关系式后定性分析判断 B 选项的正误.
【迁移拓展】(2023 年广东六校联考)竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与木块 A 连接，物块 B 叠放在 A 上，系统处于静止状态，如图 3-3-5 甲所示.现对 B 施加竖直向上的拉力 F，使 B以恒定的加速度 a 竖直向上做匀加速直线运动，直至分离后一小段时间，力 F 的大小随 B 的位移 x 变化的关系如图乙所示，重力
加速度为 g，则下列说法正确的是(
A.物块 B 的质量 mB＝
B.当物块 B 运动到 x0 时，弹簧恰好处于原长位置
C.从 0 到 x0 的过程中，力 F 与 B 的重力所做功的代数和等于
物块 B 的动能增加量
D.从 0 到 x0 的过程中，力 F 所做的功小于 A 和 B 构成的系统
解析：从 0 到 x0 的过程中，弹簧始终处于压缩状态，即弹力对 A 做正功，则力 F 与弹簧弹力做功的代数和等于 A 和 B 构成的系统的机械能增加量，所以力 F 所做的功小于 A 和 B 构成的系统的机械能增加量，D 正确.
热点 2 动力学的连接体问题[热点归纳]
1.两个或两个以上相互作用的物体组成的系统统称连接体，连
接体问题是高考中的常考点.命题特点如下：
(1)通过轻绳、轻杆、轻弹簧关联：一般考查两物体或多物体
的平衡或共同运动，要结合绳、杆、弹簧特点分析.
(2)两物块叠放：叠放问题一般通过摩擦力的相互作用关联，
考查共点力平衡或牛顿运动定律的应用.
(3)通过滑轮关联：通过滑轮关联的两个或多个物体组成的系统，一般是物体加速度大小相同、方向不同，可分别根据牛顿第二定律建立方程，联立求解.
2.解决连接体问题的两种方法
考向 1 加速度相同的连接体【典题 2】(2023 年北京卷)如图 3-3-6 所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块的质量均为 1 kg，细线能承受的最大拉力为 2 N.若在水平拉力 F 作用下，两物块一起向右做
匀加速直线运动.则 F 的最大值为(图 3-3-6
解析：对两物块整体做受力分析有 F＝2ma再对于后面的物块有 FTmax＝ma，FTmax＝2 N联立解得 F＝4 N，选 C.答案：C
考向 2 加速度大小相同方向不同的连接体
【典题 3】(2023 年福建福州模拟)甲、乙、丙三个物体用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接，甲与地面用轻弹簧连接，如图 3-3-7所示.物体乙与物体丙之间的距离和物体丙到地面的距离相等.已知物体乙与物块丙的质量均为 m，物体甲的质量大于 m，但是小于 2m；弹簧的劲度系数为 k.物体在运动过程中不会与滑轮相碰，且不计一切阻力，物体碰地后不反弹，当地的重力加速度为 g.
(1)若已知物体甲的质量为 1.5m，将乙与丙间的线剪断，求剪断瞬间乙物体加速度的大小？此时甲、乙之间轻绳拉力多大？(2)若将乙与丙间的线剪断，甲下降多大距离时它的速度最大？(3)若突然弹簧与甲物体脱离接触，要保证物块乙在运动过程中不会着地，求这种情形之下甲物体的质
解：(1)将乙与丙间的线剪断，对甲乙整体根据牛顿第二定律
mg＝(1.5m＋m)a
对乙进行受力分析有 T－mg＝ma则 T＝1.4mg.
(2)设甲物体质量为 M，开始时弹簧处于伸长状态，其伸长量
为 x1，有 kx1＝(2m－M)g
(3)设丙距离地面为 L，丙刚好落地时，甲、乙的速度为 v，对
于甲乙丙三物体组成系统，机械能守恒
若乙恰能着地，此时甲、乙物体速度为零，对甲乙两物体组
成系统，其机械能守恒有
考向 3 加速度大小方向均不同的连接体【典题 4】(多选，2023 年安徽合肥模拟)如图 3-3-8 所示，质量为 M、倾角为 30°的斜面体置于水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体 A、B 的质量分别为 m、2m，A 与
g，将 A、B 由静止释放，在 B 下降的过程中(物体 A 未碰到滑轮)，斜面体静止不动.下列说法
解析：由于相同时间内物体 B 通过的位移是物体 A 通过的位移的两倍，则物体 B 的加速度是物体 A 的加速度的两倍；设物体A 的加速度为 a，则 B 的加速度为 2a；设物体 A、B 释放瞬间，轻绳的拉力为 T，根据牛顿第二定律得2T－mgsin 30°－μmgcs 30°
A 正确，B 错误.物体 B 下降过程中，对斜面体、A、B 整体，水平方向根据牛顿第二定律得 Tcs 30°－f＝macs 30°，解得地面对
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
(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
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 5】(2023 年福建厦门开学考)如图 3-3-9 所示，在光滑水平地面上有一个质量M＝2 kg、倾角θ＝37°的光滑斜劈A，在钉在劈端的钉子上系着一条轻线，线下端拴着一个质量 m＝1 kg 的小球 B.用图示方向的水平恒力 F 拉斜劈，已知重力加速度大小为g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.(计算结果可保留分数、根号)
(1)若 B 与 A 之间恰好无挤压时，求 B 的加速度大小以及拉力
(2)若 F＝24 N，求此时绳对球的拉力大小.(3)若 F＝45 N，求此时绳对球的拉力大小.
解：(1)当小球与斜劈之间恰好无挤压时，对小球受力进行正交分解，可得 T sin θ＝mg，T cs θ＝ma
对整体有 F＝(m＋M)a解得此时拉力 F 的大小 F＝40 N.(2)因为 F＝24 N40 N
小球与斜面间无弹力，对整体有 F＝(m＋M)a
模型二 动力学中的极值问题【典题 6】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
(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 的最小
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又 Ff＝μFN ⑦联立⑤⑥⑦式得
mg(sin θ＋μcs θ)＋macs α＋μsin α