《（江蘇專版）2022年高考物理一輪復習 第三章 第3節(jié) 牛頓運動定律的綜合應用講義（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（江蘇專版）2022年高考物理一輪復習 第三章 第3節(jié) 牛頓運動定律的綜合應用講義（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、（江蘇專版）2022年高考物理一輪復習 第三章 第3節(jié) 牛頓運動定律的綜合應用講義（含解析）(1)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。()(2)失重時物體的重力小于mg。()(3)加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。()(4)減速上升的升降機內的物體，物體對地板的壓力大于重力。()(5)加速上升的物體處于超重狀態(tài)。()(6)物體處于超重或失重狀態(tài)時其重力并沒有發(fā)生變化。()(7)根據物體處于超重或失重狀態(tài)，可以判斷物體運動的速度方向。()(8)物體處于超重或失重狀態(tài)，完全由物體加速度的方向決定，與速度方向無關。()(9)整體法和隔離法是指選取研究對象的方法。() 突破點(一)對超重與失重的理解1

2、不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。2物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運動還是向下運動，而在于物體具有向上的加速度還是向下的加速度，這也是判斷物體超重或失重的根本所在。3當物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只有使物體產生ag的加速度效果，不再有其他效果。此時，平常一切由重力產生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如單擺停擺、天平失效、液體不再產生壓強和浮力等。題點全練1(2019射陽模擬)如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。

3、通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示(忽略一切阻力)，則()At1時刻小球速度最大Bt2時刻小球處于失重狀態(tài)Ct2t3這段時間內，小球的加速度先增大后減小Dt2t3這段時間內，小球的速度先增大后減小解析：選D小球先自由下落，t1時刻與彈簧接觸后做加速度減小的加速運動；當加速度減為零時，速度達到最大；之后加速度變?yōu)橄蛏锨也粩嘧兇?，小球做減速運動，t2時刻減速到0，處于超重狀態(tài)，故A、B錯誤。t2t3時間內，小球處于上升過程，先做加速運動后做減速運動，加速度先減小后增大，故C錯誤，D正確。2.如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空

4、氣阻力)。下列說法正確的是()A在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力解析：選A以A、B整體為研究對象，在上升和下降過程中僅受重力，由牛頓第二定律知加速度為g，再以A為研究對象，由牛頓第二定律知A所受合力等于A的重力，所以A僅受重力作用，也可以直接根據完全失重狀態(tài)判斷A和B之間沒有作用力，故A正確，B、C、D錯誤。突破點(二)動力學中整體法與隔離法的應用1什么是整體法與隔離法(1)整體法是指對問題涉及的整個系統(tǒng)或過程進行研究的方法。(2)隔離法是指從整個系

5、統(tǒng)中隔離出某一部分物體，進行單獨研究的方法。2整體法與隔離法常用來解決什么問題(1)連接體問題這類問題一般是連接體(系統(tǒng))各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度。解題時，一般采用先整體、后隔離的方法。建立坐標系時要根據矢量正交分解越少越好的原則，選擇正交分解力或正交分解加速度。(2)滑輪類問題若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法。例如(如圖所示)，繩跨過定滑輪連接的兩物體雖然加速度大小相同，但方向不同，故采用隔離法。3應用整體法與隔離法的注意點是什么物體系統(tǒng)的動力學問題涉及多個物體的運動，各物體既相互獨立，又通過內力相互聯(lián)系。處理各物體加速度都相同的連接體問題時，整體法與隔離法往往交叉使用，一

6、般思路是：(1)求內力時，先用整體法求加速度，再用隔離法求物體間的作用力。(2)求外力時，先用隔離法求加速度，再用整體法求整體受到的外加作用力。典例(2019哈爾濱月考)如圖甲所示，傾角37的足夠長粗糙斜面固定在水平面上，滑塊A、B用細線跨過光滑定滑輪相連，A與滑輪間的細線與斜面平行，B距地面一定高度，A可在細線牽引下沿斜面向上滑動。某時刻由靜止釋放A，測得A沿斜面向上運動的v t圖像如圖乙所示(B落地后不反彈)。已知mA2 kg，mB4 kg，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)A與斜面間的動摩擦因數；(2)A沿斜面向上滑動的最大位移。思路點撥(1)

7、由v t圖像求出B牽引A時兩者加速度的大小，然后對A、B分別受力分析根據牛頓第二定律列式，求得A與斜面間的動摩擦因數；(2)B落地后，A繼續(xù)上升，對A受力分析根據牛頓第二定律求得A繼續(xù)上升的加速度，用運動學公式求得A加速上升和減速上升的位移，相加后得A沿斜面向上滑動的最大位移。解析(1)在00.5 s內，根據題圖乙，可得A、B加速度的大小a1 m/s24 m/s2設細線張力大小為T，分別對A、B受力分析，由牛頓第二定律得：mBgTmBa1TmAgsin mAgcos mAa1解得：T24 N，0.25。(2)B落地后，A繼續(xù)減速上升，由牛頓第二定律有：mAgsin mAgcos mAa2，解得

8、：a28 m/s2A減速向上滑動的位移x20.25 m00.5 s內A加速向上滑動的位移x10.5 m所以，A上滑的最大位移xx1x20.75 m。答案(1)0.25(2)0.75 m集訓沖關1多選(2018蘇州期中)質量不等的兩物塊A和B其質量分別為mA和mB，置于光滑水平面上，如圖所示。當水平恒力F作用于左端A上兩物塊一起加速運動時，A、B間的作用力大小為N1，當水平恒力F作用于右端B上兩物塊一起加速運動時，A、B間作用力大小為N2。則()A兩次物塊運動的加速度大小相等BN1N27.5 m/s2，所以小球離開車前壁，此時，N0由力的平行四邊形定則可知T328.3 N。答案(1)25 N15

9、 N(2)25 N19 N(3)28.3 N0方法規(guī)律此類繩連接的臨界極值問題就是判斷物體會不會“飄”起來，解題關鍵是根據已知條件將物理過程用數學關系式表達出來，再借助數學知識求解臨界條件和極值。(二)彈簧連接的臨界極值問題例2(2018淮南一模)如圖所示，質量均為m3 kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側連接一勁度系數為k100 N/m的輕質彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上，開始時兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平外力F作用下向右做a2 m/s2的勻加速直線運動直至與A分離，已知兩物塊與地面間的動摩擦因數均為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g10 m

10、/s2，求：(1)物塊A、B靜止時，彈簧的形變量；(2)物塊A、B分離時，所加外力F的大小；(3)物塊A、B由靜止開始運動到分離所用的時間。解析(1)A、B靜止時，對A、B整體，應用平衡條件可得kx12mg，解得 x10.3 m。(2)物塊A、B分離時，對B，根據牛頓第二定律可知：Fmgma，解得Fmamg32 N0.530 N21 N。(3)A、B分離時，對A，根據牛頓第二定律可知：kx2mgma，解得x20.21 m此過程中物體的位移為x1x2at2，解得 t0.3 s。答案(1)0.3 m(2)21 N(3)0.3 s方法規(guī)律(1)彈簧連接的臨界極值問題中，兩物體分離之前，速度和加速度均

11、相同，兩物體相互擠壓產生彈力。(2)兩物體分離瞬間，速度和加速度仍相同，但物體間的作用力為零。(三)疊加體系統(tǒng)的臨界極值問題例3多選如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數為，B與地面間的動摩擦因數為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則()A當F3mg時，A相對B滑動D無論F為何值，B的加速度不會超過g解析A、B間的最大靜摩擦力為2mg，B和地面之間的最大靜摩擦力為mg，對A、B整體，只要Fmg，整體就會運動，選項A錯誤；當A對B的摩擦力為最大靜摩擦力時，A、B將要發(fā)生相對滑動，故A、B一起運動的加速度的最大值滿

12、足2mgmgmamax，B運動的最大加速度amaxg，選項D正確；對A、B整體，有Fmg3mamax，則F3mg時兩者會發(fā)生相對滑動，選項C正確；當Fmg時，兩者相對靜止，一起滑動，加速度滿足Fmg3ma，解得ag，選項B正確。答案BCD方法規(guī)律疊加體系統(tǒng)臨界問題的求解思路連接體中力的“分配協(xié)議”典例多選如圖所示，質量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接，放在傾角為的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數均為。為了增加輕線上的張力，可行的辦法是()A減小A物塊的質量B增大B物塊的質量C增大傾角 D增大動摩擦因數解析對A、B組成的系統(tǒng)應用

13、牛頓第二定律得：F(mAmB)gsin (mAmB)gcos (mAmB)a，隔離物體B，應用牛頓第二定律得，F(xiàn)TmBgsin mBgcos mBa。以上兩式聯(lián)立可解得：FT，由此可知，F(xiàn)T的大小與、無關，mB越大，mA越小，F(xiàn)T越大，故A、B均正確。答案AB如圖所示，一起做加速運動的物體系統(tǒng)，若外力F作用于m1上，則m1和m2的相互作用力F12，若作用于m2上，則F12。此“協(xié)議”與有無摩擦無關(若有摩擦，兩物體與接觸面的動摩擦因數必須相同)，與兩物體間有無連接物、何種連接物(輕繩、輕桿、輕彈簧)無關，而且物體系統(tǒng)處于平面、斜面、豎直方向此“協(xié)議”都成立。 應用體驗1.(2018蚌埠模擬)如

14、圖所示，A、B兩物體之間用輕質彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運動，這時彈簧長度為L1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運動，此時彈簧長度為L2。若A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數相同，則下列關系式正確的是()AL2L1BL2L1CL2L1D由于A、B質量關系未知，故無法確定L1、L2的大小關系解析：選A水平面光滑時，用水平恒力F拉A時，由牛頓第二定律得，對整體有 F(mAmB)a，對B有 F1mBa；水平面粗糙時，對整體有 F(mAmB)g(mAmB)a，對B有 F2mBgmBa，解以上兩式得F2，可知F1F2，故

15、L1L2，故A正確。2a、b兩物體的質量分別為m1、m2，由輕質彈簧相連。當用恒力F豎直向上拉著a，使a、b一起向上做勻加速直線運動時，彈簧伸長量為x1；當用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a，使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運動時，彈簧伸長量為x2，如圖所示，則()Ax1一定等于x2Bx1一定大于x2C若m1m2，則x1x2 D若m1m2，則x1x2解析：選A當用恒力F豎直向上拉著a時，先用整體法有F(m1m2)g(m1m2)a，再隔離b有kx1m2gm2a，聯(lián)立得：x1。當沿水平方向拉著a時，先用整體法有F(m1m2)a，再隔離b有kx2m2a，聯(lián)立得x2，故x1x2，所以只有A項正確。