高考物理一轮复习必修第一册第三章牛顿运动定律第三讲牛顿运动定律的综合应用(一)课件
展开[多维训练]考查角度1 由运动图像分析物体的受力情况1. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是 ( )A.0~t1时间内,v增大,FN>mgB.t1~t2时间内,v减小,FN<mgC.t2~t3时间内,v增大,FN<mgD.t2~t3时间内,v减小,FN>mg
解析:根据位移—时间图像的斜率表示速度可知,0~t1时间内,图像斜率增大,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,所受的支持力FN<mg,A错误;t1~t2时间内,图像斜率不变,速度v不变,加速度为零,乘客所受的支持力FN=mg,B错误;t2~t3时间内,图像斜率减小,速度v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FN>mg,C错误,D正确。答案:D
考查角度2 由力的图像分析物体的运动情况2.(多选)如图甲所示,一质量为m=1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0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,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.前3 s内,物块的加速度逐渐减小B.前3 s内,物块的速度先增大后减小C.A、B间的距离为4 mD.前3 s内物块的平均速度为2 m/s
考查角度3 由已知条件确定某物理量的图像3.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不变,下列v-t图像正确的是( )
(二) 动力学中的连接体问题1.连接体的运动特点
2.处理连接体问题的方法(1)整体法的选取原则及解题步骤①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。②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①当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时,一般采用隔离法。②运用隔离法解题的基本步骤:
考法(二) 加速度大小相同、方向不同的连接体问题[例2] 如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为mP=0.5 kg、mQ=0.2 kg,P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2。则推力F的大小为 ( )A.4.0 N B.3.0 NC.2.5 N D.1.5 N
考法(三) 加速度大小不同、方向相同的连接体问题[例3] 水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B,两者与地面间的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。求:(1)物块B克服摩擦力所做的功。(2)物块A、B的加速度大小。
(三) 动力学中的临界极值问题四类典型临界条件(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FN=0。(2)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。(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)速度达到最值的临界条件:加速度为0。
[考法全析]考法(一) 接触与脱离的临界问题[例1] (多选)如图甲所示,水平面上有一倾角为θ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m的小球。斜面以加速度a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T和FN。若T-a图像如图乙所示,AB是直线,BC为曲线,重力加速度g取10 m/s2。则 ( )
考法(二) 叠加体系统的临界问题[例2] (多选)在光滑水平地面上放置一足够长的质量为M的木板B,如图甲所示,其上表面粗糙,在木板B上面放置一个质量为m、可视为质点的物块A,现在给A一个水平向左的拉力F,用传感器得到A的加速度随外力F的变化关系如图乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2,则 ( )
A.物块A的质量为m=1 kgB.木板B的质量为M=3 kgC.A与B之间的最大静摩擦力为fmax=3 ND.当A的加速度为a=2 m/s2时,外力F=4 N
[规律方法] 叠加体系统临界问题的求解思路
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