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文档之家› 2021高考物理教科版一轮复习课件:第三章 专题强化三 应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题
2021高考物理教科版一轮复习课件:第三章 专题强化三 应用牛顿运动定律解决“四类”热点问题
大一轮复习讲义
专题解读
1.本专题是应用动力学方法分析动力学图像问题、连接体问题、临界和极值问 题以及多运动过程问题.在高考中主要以选择题形式考查,且每年都有命题.
2.学好本专题可以培养同学们的分析推理能力、应用数学知识和方法解决物理 问题的能力.
3.本专题用到的规律和方法有:整体法和隔离法、牛顿运动定律和运动学公式、 临界条件和相关的数学知识.
3.处理连接体问题的方法
整体法的 选取原则
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作 用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛 顿第二定律求出加速度或其他未知量
隔离法的 选取Βιβλιοθήκη 则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之 间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二 定律列方程求解
另外由于物块静止不动,同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力Ff =0.2 N,解得m=1 kg、F=0.4 N,选项A、B正确; 由于不知道物块的质量,所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数,选项D 错误.
变式1 (多选)(2019·广东潮阳实验学校模拟)如图2所示,一质量为m的滑块, 以初速度v0从倾角为θ的固定斜面底端滑上斜面,当其速度减为零后又沿斜面 返回底端,已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,若滑块所受的摩擦力为f、所 受的合外力为F合、加速度为a、速度为v,规定沿斜面向上为正方向,在滑块 沿斜面运动的整个过程中,这些物理量随时间变化的图像大致正确的是
解析 三物块一起做匀速直线运动,由平衡条件,对a、b、c系统:F=3μmg, 对b、c系统:T=2μmg,则:F>T,即水平拉力大于轻绳的弹力,故A正确; c做匀速直线运动,处于平衡状态,则c不受摩擦力,故B错误; 当水平拉力增大为原来的1.5倍时,F′=1.5F=4.5μmg,由牛顿第二定律,对 a、b、c系统:F′-3μmg=3ma,对c:f=ma,解得:f=0.5μmg,故C正确; 剪断轻绳后,b、c一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律,对b、c系统: 2μmg=2ma′,对c:f′=ma′,解得:f′=μmg,故D正确.
水平拉力作用于a,使三个物块一起水平向右匀速运动.各接触面间的动摩擦因
数均为μ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是
√A.该水平拉力大于轻绳的弹力
B.物块c受到的摩擦力大小为μmg
图3
√C.当该水平拉力增大为原来的1.5倍时,物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg
√D.剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为μmg
例1 (多选)(2019·全国卷Ⅲ·20)如图1(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一 不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始 受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关 系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦 可以忽略.重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出
整体法、 隔离法的 交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力 时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研 究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后 隔离求内力”
例2 (多选)(2019·广东湛江市第二次模拟)如图3所示,a、b、c为三个质量均
为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上.现用
由题图(c)可知木板在 2~4 s 内做匀加速运动,其加速度大小为 a1=04.4--20 m/s2 =0.2 m/s2,对木板进行受力分析, 由牛顿第二定律可得 F-Ff=ma1,在 4~5 s 内做匀减速运动,其加速度大小为 a2=0.54--40.2 m/s2=0.2 m/s2,Ff=ma2,
热点一 动力学图像问题
高考热点 讲透练熟
1.常见图像 v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等. 2.题型分类 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况. (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况. (3)由已知条件确定某物理量的变化图像.
热点二 动力学中的连接体问题
1.连接体的类型 (1)弹簧连接体
(2)物物叠放连接体
高考热点 讲透练熟
(3)轻绳连接体 (4)轻杆连接体
2.连接体的运动特点 轻绳——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. 轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧 形变最大时,两端连接体的速率相等.
3.解题策略 (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)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点, 图线的转折点,两图线的交点等. (3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情景结合起来,应 用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与 物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.
√
√
图2
解析 滑块在上滑过程中滑动摩擦力方向向下,大 小恒定为f=μmgcos θ,滑块下滑时滑动摩擦力方向 向上,大小仍为f=μmgcos θ,A正确;
在滑块上滑和下滑的过程中,加速度方向始终沿斜面向下,为负,所受合力 也为负,B、C错误; 滑块上滑过程做正向的匀减速直线运动,加速度a=-(gsin θ+μgcos θ),下滑 过程做负向的匀加速直线运动,加速度a′=gsin θ-μgcos θ<|a|,v-t图像斜 率减小,D正确.
图1
√A.木板的质量为1 kg
√ B.2~4 s内,力F的大小为0.4 N
C.0~2 s内,力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
解析 由题图(c)可知木板在0~2 s内处于静止状态,再结合题图(b)中细绳对物 块的拉力f在0~2 s内逐渐增大,可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大,故可以 判断木板受到的水平外力F也逐渐增大,选项C错误;