第3讲 动力学图像问题及动力学方法的综合应用（讲）（原卷版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考江苏).pdf

第3讲动力学图像问题及动力学方法的综合应用（讲）I 命题探究命题分析：动力学图像问题及动力学方法问题，高考命题中选择题多与图像相结合，计算题与运动学规律结合考查多对象多过程问题，试题难度中等。趋势分析：重点考查对牛顿运动定律的理解及灵活应用。涉及临界、极值并与图像相结合等的综合应用、对学生的理解能力、分析综合能力及应用数学方法解题的能力等要求较高。|核心素养物理观念：理解和掌握牛顿运动定律科学思维：整体法与隔离法、数形结合解决动力学问题、控制变量法科学态度与责任：通过牛顿运动定律的学习，进一步认识物理学是对自然现象的描述与理解，激发学生学习物理的兴趣，形成正确的世界观、人生观和价值观。I 知识梳理一、动力学中的图象问题l常见的动力学图象及问题类型v-1图象(I一1图象F_，图象F-a图象F-九图象2解题策略数形结合解决动力学图象问题山运动图象分析物体的受力情况由力的图象分析物体的运动情况山已知条件确定某物理茧的图象(1)在图象问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，进而明确“图象与公式”“图象与规律”|，司的关系；然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。(2)读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义，尽可能多地提取有效信息。二、动力学中的连接体问题1两个或多个物体相连组成的物体系统叫做连接体，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外力系统之外的物体对系统的作用力内力系统内各物体间的相互作用力把加速度相同的物体若成一个整体来研究的方法求系统内物体间的相互作用力时，把一个物体隔离出来单独研究的方法连接体加速度相同，求物体间相互作用力时可采用“先整体，后隔离的方法三、动力学中的临界和极值问题1.临界或极值问题的关键词(1)“刚好”“恰好”“正好”“取值范围”等，表明题述的过程存在临界点。(2)“最大”“最小”“至多”“至少”等，表明题述的过程存在极值。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.临界或极值问题的分析方法(1)假设分析法。(2)数学极值法。I 突破命题点1 命题点l动力学中的图象问题考法l动力学中的v-t图象【例1】(2021江苏南通市高三期末）某兴趣小组的同学做家用汽车刹车性能测试，估测汽车刹车时的速度。某次测得汽车从刹车到停下来所用的时间为t，在平直路面上通过的距离为s。已知汽车的速度越大，所受的阻力越大，则该汽车刹车时的速度V()S-t=v.A 2s B.v=t 2s C.v-t s 2s D.一v B瓜ll_!JB.心肛l瓜ll,liC.A=B，矿沥D.A B瓜为儿命题点2动力学中的连接体问题考法l相对静止类【例5】(2021江苏高三专题练习）如图所示，材料相同的物体n小lll2由轻绳连接，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动，轻绳拉力的大小()A.与斜面的倾角0有关B.与物体和斜面之间的动摩擦因数有关C.只与物体的质量ll/1有关D.若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小与0无关【变式5】(2020江苏镇江市高三期中）如图所示，光滑水平面上放置着质械分别为1kg和2kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为4N,现用水平力F拉B物体，使A、B以同一加速度运动，则F的最大值为（)三A.3N B.6N 考法2相对运动类【例6】(2020江苏徐州市高三期中）如图所示，长木板A放在光滑水平地面上，物块B放在A上，A、C.9N D.12N B静止。A、B质量均为1kg,它们间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等千滑动摩擦力。现用6N的水平力F拉B,g取10m/s2.A的加速度大小为（)B F A.2m/s2 B.3m/s2 C.4m/s2 D.6m/s2【变式6】(2020江苏高三专题练习）如图所示，将小硃码置于桌面上的薄纸板上。若砫码和纸板的质世分别为3m和Ill,祛码与纸板、纸板与桌而间的动摩擦因数均为,重力加速度为g。要使纸板相对祛码运动，纸板所需的水平向右拉力至少应为（)二A.5 JIDJg B.6 mg C.7 mg D.8 mg 命题点3动力学中的临界和极值问题【例7】(2020江苏泰凡 市泰州中学）如图所示，质痲都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，现用大小等千Il/g的恒力F向上拉B,当运动距离h时B与A分离。已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是()A.B和A刚分离时，弹簧处千原长B.B和A刚分离时，它们的加速度大小为gC.弹簧的劲度系数等于mg h D在B与A分离之前，它们做匀加速运动【变式7】倾角为0=45、外表面光滑的樑形滑块M放在水平而AB上，在滑块M的顶端0处固定一细线，逞细线的另一端拴一小球，已知小球的质蜇为n1=kg，当滑块M以a=2g的加速度 向右运动时，细线拉力5 的大小为(g取10m/s2)(A二二图10A.10 N B.5 N c森ND如N【变式8】如图11所示，一质撇rn=O.40 kg、可视为质点的小物块，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=2s的时间物块由A点运动到B点，物块在A点的速度为vo=2m/s,A、五B之间的距离l=lOIll。已知斜面倾角0=30，物块与斜面之间的动摩擦因数=。重力加速度g取3 10 m/s2 o 图11(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与斜而夹角为多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？