高中物理一轮复习课件：牛顿运动定律的综合应用（一）.pptx

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1、牛牛顿运动定律的综合应用顿运动定律的综合应用(一一)(一一) 动力学中的图像问题动力学中的图像问题图像图像v-t图像、图像、a-t图像、图像、F-t图像、图像、F-a图像等图像等三种三种类型类型(1)已知物体的速度、加速度随时间变化的图像，求解物体的受力情况。已知物体的速度、加速度随时间变化的图像，求解物体的受力情况。(2)已知物体受到的力随时间变化的图像，求解物体的运动情况。已知物体受到的力随时间变化的图像，求解物体的运动情况。(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。由已知条件确定某物理量的变化图像。解题解题策略策略(1)问题实质是力与运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。问题实质是力与

2、运动的关系，要注意区分是哪一种动力学图像。(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公图像与公式式”“”“图像与物体图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。破题破题关键关键(1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。(2)注意图像中的一些特殊点所表示的物理意义：图像与横、纵坐标注意图像中的一些特殊

3、点所表示的物理意义：图像与横、纵坐标的交点，图像的转折点，两图像的交点等的交点，图像的转折点，两图像的交点等。(3)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈起来，再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义，确定从图像中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点。续表续表多维训练多维训练考查角度考查角度1由运动图像分析物体的受力情况由运动图像分析物体的受力情况1. (2020山东等级考山东等级考)一质量为一质

4、量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与与时时间间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速表示，速度度大大小用小用v表示。重力加速度大小为表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的。以下判断正确的是是 ( )A0t1时间内，时间内，v增大，增大，FNmgBt1t2时间内，时间内，v减小，减小，FNmgCt2t3时间内，时间内，v增大，增大，FNmgDt2t3时间内，时间内，v减小，减小，FNmg解析解析：根根据位移据位移时间图像的斜率表示速度可知，时间图像的斜率表示速度可知，0t1时间内，图像斜率增大，时间内

5、，图像斜率增大，速度速度v增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支增大，加速度方向向下，由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，所受的支持力持力FNmg，A错误；错误；t1t2时间内，图像斜率不变，速度时间内，图像斜率不变，速度v不变，加速度为零，乘不变，加速度为零，乘客所受的支持力客所受的支持力FNmg，B错误；错误；t2t3时间内，图像斜率减小，速度时间内，图像斜率减小，速度v减小，加速减小，加速度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力度方向向上，由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所受的支持力FNmg，C错误，错误，D正确。正确。答案：答案：D考

6、查角度考查角度2由力的图像分析物体的运动情况由力的图像分析物体的运动情况2(多选多选)如图甲所示，一质量为如图甲所示，一质量为m1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的的小物块静止在粗糙水平面上的A点，点，从从t0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，作用下向右运动，第第3 s末物块运动到末物块运动到B点时速度刚好为零，第点时速度刚好为零，第5 s末物块刚好回到末物块刚好回到A点，已知物块点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数与粗糙水平面间的动摩擦因数0.2，g取取10 m/s2，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ( )A前前3

7、 s内，物块的加速度逐渐减小内，物块的加速度逐渐减小B前前3 s内，物块的速度先增大后减小内，物块的速度先增大后减小CA、B间的距离为间的距离为4 mD前前3 s内物块的平均速度为内物块的平均速度为2 m/s答案：答案：BC考查角度考查角度3由已知条件确定某物理量的图像由已知条件确定某物理量的图像3物块以初速度物块以初速度v0竖直向上抛出，达到最高点后返回，物体所受空气阻力大小竖直向上抛出，达到最高点后返回，物体所受空气阻力大小不变，下列不变，下列v-t图像正确的图像正确的是是( )答案：答案：C(二二) 动力学中的连接体问题动力学中的连接体问题1连接体的运动特点连接体的运动特点轻绳轻绳轻绳在

8、伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。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。轻杆轻杆轻杆平动时，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。体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。轻弹轻弹簧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，两端连接体的速度相等。弹簧形变最大时，两端连接体的速度相等。2处理连接体问题的方法处理连接体问题的方法(1)整体法的选取原则及解题步骤整体法的选取原则及解

9、题步骤当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。时，一般采用整体法。运用整体法解题的基本步骤：运用整体法解题的基本步骤：(2)隔离法的选取原则及解题步骤隔离法的选取原则及解题步骤当涉及系统当涉及系统(连接体连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤：运用隔离法解题的基本步骤：第一步第一步明确研究对象或过程、状态明确研究对象或过程、状态第二步第二步将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过将某个研究

10、对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程中隔离出来程中隔离出来第三步第三步画出某状态下的受力图或运动过程示意图画出某状态下的受力图或运动过程示意图第四步第四步选用适当的物理规律列方程求解选用适当的物理规律列方程求解答案答案A考法考法(二二)加速度大小相同、方向不同的连接体问题加速度大小相同、方向不同的连接体问题例例2(2021海南高考海南高考) 如图，两物块如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质用跨过光滑轻质定定滑滑轮的轻绳相连，开始时轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右静止在水平桌面上。将一个水平向右的的推力推力F作用在作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知上后，轻绳的张

11、力变为原来的一半。已知P、Q两两物块物块的质量分别为的质量分别为mP0.5 kg、mQ0.2 kg，P与桌面间的动摩擦因数与桌面间的动摩擦因数0.5，重力加速度，重力加速度g10 m/s2。则推力则推力F的大小的大小为为 ( )A4.0 N B3.0 NC2.5 N D1.5 N答案答案A考法考法(三三)加速度大小不同、方向相同的连接体问题加速度大小不同、方向相同的连接体问题例例3水平地面上有质量分别为水平地面上有质量分别为m和和4m的物块的物块A和和B，两两者与地面者与地面间的动摩擦因数均为间的动摩擦因数均为。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与轮与A相

12、相连，动滑轮与连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直相连，如图所示。初始时，绳处于水平拉直状态状态。若物块。若物块A在水在水平向右的恒力平向右的恒力F作用下向右移动了距离作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：(1)物块物块B克服摩擦力所做的功。克服摩擦力所做的功。(2)物块物块A、B的加速度大小。的加速度大小。(三三) 动力学中的临界极值问题动力学中的临界极值问题四类典型临界条件四类典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是弹力FN0。(2)相对滑动的临界条件：两

13、物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。力，则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值。(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛与拉紧的临界条件是条件是FT0。(4)速度达到最值的临界条件：加速度为速度达到最值的临界条件：加速度为0。考法全析考法全析考法考法(一一)接

14、触与脱离的临界问题接触与脱离的临界问题例例1(多选多选)如图甲所示，水平面上有一倾角为如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线水平向右做匀加速直线运动，当系统稳定时，细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为运动，当系统稳定时，细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和和FN。若。若T-a图像如图乙所示，图像如图乙所示，AB是直线，是直线，BC为曲线，重力加速度为曲线，重力加速度g取取10 m/s2。则则 ( )答案答案ABC考法考法

15、(二二)叠加体系统的临界问题叠加体系统的临界问题例例2(多选多选)在光滑水平地面上放置一足够长的质量为在光滑水平地面上放置一足够长的质量为M的木板的木板B，如图甲所示，如图甲所示，其上表面粗糙，在木板其上表面粗糙，在木板B上面放置一个质量为上面放置一个质量为m、可视为质点的物块、可视为质点的物块A，现在给，现在给A一个一个水平向左的拉力水平向左的拉力F，用传感器得到，用传感器得到A的加速度随外力的加速度随外力F的变化关系如图乙所示，设最的变化关系如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大静摩擦力等于滑动摩擦力，g10 m/s2，则则 ( )A物块物块A的质量为的质量为m1 kgB木板木板B的质量为的质量为M3 kgCA与与B之间的最大静摩擦力为之间的最大静摩擦力为fmax3 ND当当A的加速度为的加速度为a2 m/s2时，外力时，外力F4 N答案答案AD规律方法规律方法叠加体系统临界问题的求解思路叠加体系统临界问题的求解思路