高考物理一轮复习课件第3章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用

序高考物理一轮复习课件第三章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用1核心考点·重点突破2名师讲坛·素养提升32年高考·1年模拟1核心考点·重点突破1．连接体的类型(1)物体叠放连接体(2)弹簧连接体考点一应用整体法与隔离法处理连接体问题(3)轻绳(杆)连接体2．连接体的运动特点(1)轻绳——在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。(2)轻杆——平动时，连接体具有相同的平动速度；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。3．处理连接体问题的方法：整体法、隔离法或“先整体求加速度，后隔离求连接体之间作用力”。

(2021·湖南茶陵月考)a、b两物体的质量分别为m1、m2，由相同的轻质弹簧相连。如图甲所示，当用大小为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；如图乙所示，当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2；如图丙所示，当用恒力F倾斜向上拉着a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示。则

(

)A．x1＝x2＝x3B．x1>x3＝x2C．若m1>m2，则x1>x3＝x2D．若m1<m2，则x1<x3＝x2例1A

(1)不能把整体法和隔离法对立起来，而应该将两者结合起来。解题时，从具体问题的实际情况出发，灵活选取研究对象，恰当地选择使用整体法和隔离法。(2)当系统有相同的加速度时，可依据所求力的情况确定选用整体法还是隔离法。若所求的力为外力则用整体法，若所求的力为内力则用隔离法。但在具体应用时，绝大多数情况是将两种方法相结合应用：求外力时，一般先隔离后整体；求内力时，一般先整体后隔离。先隔离或先整体的目的都是求解共同的加速度。整体法、隔离法的使用技巧名师点拨B

1．临界或极值问题的关键词“刚好”“恰好”“正好”“取值范围”等，表明题述的过程存在临界点；“最大”“最小”“至多”“至少”等，表明题述的过程存在极值。考点二动力学中的临界值或极值问题2．产生临界值和极值的条件(1)两物体脱离的临界条件：相互作用的弹力为零，加速度相等。(2)绳子松弛(断裂)的临界条件：绳中张力为零(最大)。(3)两物体发生相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。(4)加速度最大的条件：合外力最大。(5)速度最大的条件：应通过运动过程分析，很多情况下当加速度为零时速度最大。3．临界或极值问题的方法(1)假设分析法(2)数学极值法

如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0＝10m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；(2)当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。例2〔变式训练2〕在如图所示的装置中，表面粗糙的斜面固定在地面上。斜面的倾角为θ＝30°。两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°角。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m＝1kg，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计，下列说法正确的是

(

)[答案]

D2名师讲坛·素养提升传送带模型物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型。因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同，传送带问题往往存在多种可能，因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析，是解决此类问题的关键。1．水平传送带模型2．倾斜传送带模型例3(1)小物体运动到B点时的速度v的大小；(2)小物体与传送带间的动摩擦因数μ；(3)小物体从A点运动到C点所经历的时间t。[解析]

本题考查倾斜传送带模型。(1)设小物体在斜面上的加速度为a1，运动到B点时的速度为v，小物体在斜面上，由牛顿第二定律得mgsinθ＋μ1mgcosθ＝ma1，由运动学公式知0－v2＝－2a1L，联立解得v＝3m/s。[答案]

(1)3m/s

(2)0.875

(3)3.4s(1)注意滑块相对传送带的运动方向，正确判定摩擦力的方向。(2)在水平传送带上，滑块与传送带共速时，滑块与传送带相对静止做匀速运动。(3)在倾斜传送带上，滑块与传送带共速时，需比较mgsinθ与μmgcosθ的大小才能确定运动情况。滑块在传送带上运动的“六点”注意问题：名师点拨(4)注意滑块与传送带运动方向相反时，滑块速度减为零后反向加速返回。(5)注意传送带的长度，判定滑块与传送带共速前是否滑出。(6)滑块在传送带上运动形成的划痕长度是滑块与传送带的相对位移。〔变式训练3〕(多选)如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝4m，以v0＝4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，取重力加速度大小g＝10m/s2，则煤块从A端运动到B端的过程中 (

)A．煤块从A端运动到B端的时间是2.25sB．煤块从A端运动到B端的时间是1.5sC．划痕长度是0.5mD．划痕长度是2mBD

32年高考·1年模拟1．(2020·山东济宁一中检测)如图所示，用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R，使其一起做匀加速运动。若P和Q之间的相互作用力为6N，Q和R之间的相互作用力为4N，Q的质量是2kg，那么R的质量是

(

)A．2kg

B．3kgC．4kg

D．5kg[解析]

本题考查接触连接体问题。对Q受力分析有6N－4N＝2kg×a，则整体运动的加速度a＝1m/s2，再对R受力分析得mRa＝4N，解得mR＝4kg，选项C正确。C

2．(2020·北京密云月考)如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿斜劈的粗糙面向上滑动，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止。则在物块m上、下滑动的整个过程中

(

)A．地面对物体M的摩擦力方向先向左后向右B．地面对物体M的摩擦力大小不变C．地面对物体M的摩擦力方向不变D．地面对物体M的支持力总等于(M＋m)gC

[解析]

物体m先减速上升，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对M与m整体受力分析，受到重力(M＋m)g，地面支持力N和地面摩擦力，将物体m的加速度分解为沿水平和竖直两个方向，如图，根据牛顿第二定律，有水平方向：f＝m·(a·cosθ)

①竖直方向：