2025届高三物理一轮复习专题突破五应用牛顿运动定律解决热点问题(34张PPT).pptxVIP

;专题突破五应用牛顿运动定律解决热点问题;1.了解连接体的类型及运动特点,会用整体法和隔离法分析连接体问题。2.会用极限法、假设法、数学分析法等分析临界和极值问题。

3.掌握动力学图像,并能分析图像的斜率、面积、截距、交点、拐点等的物理意义。;1.连接体。

多个相互关联的物体通过细绳、细杆、弹簧等连接或通过叠放、并排放置等构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的加速度和速度。;接触

连接体;细绳

连接体;轻杆

连接体;3.解决连接体问题的两种方法。;考向1轻绳、轻杆、轻弹簧连接类

【典例1】(2023·北京卷)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。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

()

A.1N B.2N

C.4N D.5N;解析对两物块整体做受力分析有F=2ma,对于左侧物块有FTmax=ma,FTmax=2N,联立解得F=4N,C项正确。

;?;?;?;?;本题也可以用隔离法,以物体放在B盒中为例,对B盒及盒内物体为研究对象,应用牛顿第二定律列方程,再以A为研究对象应用牛顿第二定律列方程,两式相加后得到的表达式与题中以整体为研究对象得到的方程相同。;1.“四种”典型临界条件。

(1)接触与脱离的临界条件:弹力FN=0。

(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。

(3)绳子断裂与松弛的临界条件: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条件是FT=0。

(4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:加速度变为0。

;2.求解临界极值问题的三种常用方法。

(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的。

(2)假设法:临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题。

(3)数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件。;考向1相对滑动的临界问题

【典例4】(多选)如图所示,质量m=1kg的滑块和质量M=2kg的木板叠放在一起,滑块与木板之间的动??擦因数μ1=0.1,木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.2,g取10m/s2。某时刻木板与滑块恰好以相同的速度向右运动,此时给木板施加向右的恒力F,若要求木板与滑块在以后的运动中不产生相对滑动,F的值可能为()

A.0N B.4N

C.6N D.10N;解析滑块相对木板静止时,滑块的最大加速度a=μ1g=1m/s2,木板、滑块一起向右以a匀减速运动时,拉力最小为F1,对整体有μ2(M+m)g-F1=(M+m)a,解得F1=3N;木板、滑块一起向右以a匀加速运动时,拉力最大为F2,对整体有F2-μ2(M+m)g=(M+m)a,解得F2=9N,所以3N≤F≤9N,B、C两项正确。

;【典例5】如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为mA=6kg、mB=2kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。开始时F=10N,此后逐渐增大,在增大到45N的过程中,下列说法正确的是()

A.当拉力F12N时,物体均保持静止状态

B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动

C.两物体从受力开始就有相对运动

D.两物体始终没有相对运动;解析当A、B间达到最大静摩擦力时两者开始相对滑动,以B为研究对象,设临界加速度为a,由牛顿第二定律得μmAg=mBa,得a=6m/s2。由整体法得F=(mA+mB)a=48N,所以F增大到45N的过程中,两物体始终没相对运动,B、C两项错误,D项正确;由于地面光滑,故一开始物体就加速运动,A项错误。

;从典例4和典例5中可以看出,临界加速度均是通过受力个数少且已知力多的物体求得的。;考向2接触、脱离的临界和极值问题

【典例6】(多选)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,质量均为m的物块A和物块B并排放在斜面上,与斜面垂直的挡板P固定在斜面底端,轻弹簧一端固定在挡板上,另一端与物块A连接,物块A、B(物块A、B不相连)处于静止状态。现用一沿斜面向上的外力FT拉物块B,使物块A、B一起沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动。已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k,不计空气阻力,则下列说法正确的是()

;?;?;?;1.动力学中常见图像及其意义