专题08 牛顿运动定律的综合应用-2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练

2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练 专题08 牛顿运动定律的综合应用 【专题导航】 目录 热点题型一　动力学两类基本问题 1 类型一 已知受力情况求运动情况 1 类型二 已知运动情况求受力情况 3 热点题型二　动力学中的图象问题 5 类型一 动力学中的v－t图象。 6 类型二 动力学中的F－x图象 7 类型三 动力学中的F­t图象。 8 类型四 动力学中的a­F图象 8 热点题型三 动力学中的连接体问题 10 热点题型四 动力学中的临界和极值问题的分析方法 13 类型一、叠加体系统临界极值问题 14 类型二、运动类临界极值问题 15 热点题型五 动力学方法分析多过程问题 17 【题型归纳】 热点题型一　动力学两类基本问题 【题型要点】两类动力学问题 (1)已知物体的受力情况求物体的运动情况。 (2)已知物体的运动情况求物体的受力情况。 【规律方法】．解决两类基本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下： 类型一 已知受力情况求运动情况 【例1】如图所示，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F＝84 N而从静止向前滑行，其作用时间为t1＝1.0 s，撤除水平推力F后经过t2＝2.0 s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同。已知该运动员连同装备的总质量为m＝60 kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff＝12 N，求： (1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移； (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。 【变式1】如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F＝20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为，g取10 m/s2。试求： (1)小球运动的加速度大小； (2)若F作用1.2 s后撤去，求小球上滑过程中距A点最大距离。 类型二 已知运动情况求受力情况 【例2】2017年12月17日上午10时34分，由机长吴鑫、试飞员徐远征驾驶的C919第二架客机，从浦东国际机场第四跑道起飞。飞机完成预定试飞科目后于12时34分安全返航着陆。对起飞BC段和降落DE段过程进行观察，模型示意图如图所示，记录数据如下表，如将起飞后BC段和降落前DE段均简化成匀变速直线运动。(取g＝10 m/s2) 运动过程 运动时间 运动状态 起飞BC段 10时34分～10时54分 初速度v0＝170节≈88 m/s 末速度v＝253节≈130 m/s 降落DE段 12时9分～12时34分 着陆时的速度vt＝140节≈72 m/s (1)求C919匀加速运动过程中加速度大小a1及位移大小x1； (2)求C919匀减速运动过程中所受合力大小与重力的比值； (3)试比较上述两个过程中飞机对飞行员的力与飞行员自身重力的大小关系。(只写出结果即可，不需论述理由) 【变式2】在风洞实验室中进行如图所示的实验。在倾角为37°的固定斜面上，有一个质量为1 kg的物块，在风洞施加的水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经过1.2 s到达B点时立即关闭风洞，撤去恒力F，物块到达C点时速度变为零，通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2 s的瞬时速度，表给出了部分数据： t/s 0.0 0.2 0.4 0.6 … 1.4 1.6 1.8 … v/(m·s－1) 0.0 1.0 2.0 3.0 … 4.0 2.0 0.0 … 已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求： (1)A、C两点间的距离； (2)水平恒力F的大小。 【方法总结】两类动力学问题的解题步骤 热点题型二　动力学中的图象问题 【题型要点】1．常见图象 v－t图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象等． 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象． 【解题规律、方法】解题策略 (1)分清图象的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，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)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断． 类型一 动力学中的v－