高考必备03 牛顿定律（1）-2021年高三物理重点模型训练

高考必备 模型+例题+方法+练习 牛顿定律 目 录 连接体模型 2 瞬时加速度模型 3 动力学两类基本问题 6 车物同体模型 10 弹簧相关运动模型 12 抓住“运动转折点速度”解决动力学多过程模型 15 超重失重模型 17 板块模型 19 水平面上的板块模型 20 斜面上的板块模型 23 传送带模型 27 水平传送带模型 27 题型1　物块轻放在匀速运动的水平传送带上 27 题型2　物块以初速度v0冲上匀速水平传送带 29 题型3　物块轻放在匀加速启动的水平传送带上 33 倾斜传送带 34 临界极值 37 连接体模型 【模型】在力学中，两个或两个以上相互作用的物体组成的系统统称连接体。 【典例】（2020年全国II卷）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示，一实验小组用此装置测量B运动的加速度。 B A 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球测得小球B释放时的高度h0=0.590m，下降一段距离后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用时间T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小为a= m/s2(保留3位有效数字)。 从实验室提供的数据得知小球A、B的质量分别为100.0g和150.0g，当地重力加速度大小为9.8 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度a、= m/s2(保留3位有效数字)。 可以看出a、与a有明显差异，除实验中偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： 。 【答案】a=1.84ms-2，a、=1.96 ms-2，滑轮轴不光滑或滑轮有质量 【解析】①小球B下降距离x= h0-h=0.49m 由x=得：a=-2"=1.84 ms-2 ②对B球分析受力，由牛顿第二定律有：mBg-T=mBa……⑴ 对A球分析受力，由牛顿第二定律有：T- mAg =mAa……⑵ 联立⑴⑵解得：a= ③理想状态下绳子无阻力可以计算加速度，实际问题滑轮有阻力并且质量存在，故答案为：滑轮轴不光滑或滑轮有质量。 【思想方法】绳连接体问题中，两个物体隐含着一些相等的量，比如：速率、路程、加速度大小、拉力大小这些量的相等，解题时候根据这些量相等来列方程求解。另外一类就是两者具有牵连速度，在曲线运动中讨论。 【练习1】（2020·江苏卷）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（　　） A. F B. C. D. 【练习2】（多选）如图所示,有A、B两物体, mA=2mB, 用细绳连接后放在光滑的斜面上, 在它们下滑的过程中（ ） A．它们的加速度 B．它们的加速度小于 C．细绳的张力 D．细绳的张力 瞬时加速度模型 【模型】力学平衡后，断掉系统某个物体后，系统瞬间受力问题。 【典例】如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态． (1)现将线L2剪断，求剪断L2的瞬间物体的加速度； (2)若将图甲中的细线L1换成长度相同(接m后)，质量不计的轻弹簧，如图4乙所示，其他条件不变，求剪断L2的瞬间物体的加速度． 【答案】　(1)gsinθ，方向垂直于L1斜向下方 (2)gtanθ，方向水平向右 【解析】　(1)细线L2被剪断的瞬间，因细线L2对物体的弹力突然消失，而引起L1上的张力发生突变，使物体的受力情况改变，瞬时加速度垂直L1斜向下方，大小为a＝gsinθ. (2)当细线L2被剪断时，细线L2对物体的弹力突然消失，而弹簧的形变还来不及变化(变化要有一个过程，不能突变)，因而弹簧的弹力不变，它与重力的合力与细线L2对物体的弹力是一对平衡力，等大反向，所以细线L2被剪断的瞬间，物体加速度的大小为a＝gtanθ，方向水平向右． 【思想方法】 一、弹簧类模型： 一）轻弹簧弹力大小变化特点 1.弹簧的弹力属于接触力。弹簧两端必须都与其它物体接触才可能有弹力，如果弹簧的一端和其它物体脱离接触，或处于拉伸状态的弹簧突然被剪断，那么弹簧两端的弹力都将立即变为零。 2.弹簧的弹力大小只能渐变，不能突变。弹簧两端都保持与其它物体接触的条件下，弹簧弹力的大小F=kx与形变量x成正比。伸缩形变形变较大，且不能忽略不计。由于形变量的改变需要一定时间，因此这种情况下，弹力的大小不会突然改变，即弹簧弹力大小的改变需要一定的时间。 二）与弹簧相连物体的瞬时加速度求解方法 此类问题的关键是：弹簧的弹力不会瞬间变。 1.由物体所