2023届高考物理一轮复习学案：3.4牛顿运动定律的综合应用（1）

§3.4牛顿运动定律的综合应用（1） 班级： 姓名： 【学习目标】 1. 能应用整体法与隔离法处理连接体问题。（完成任务探究一） 2. 能解决滑块——滑板模型。（完成任务探究二） 【使用说明】 1、 参照三维设计，总结整体法、隔离法的选取原则及交替运用。 2、 参照三维设计,总结模型特征、“一个转折”、“两个关联”。 【知识构建】按照使用说明完成概念： 公式： 图像： 【探究问题一】:应用整体法与隔离法处理连接体问题 考法1：加速度相同的连接体问题A B F 1、将质量分别为的两木块A、B置于水平面上，A、B之间无粘性连接。在恒力F作用下，A、B一起向右匀加速运动。 （1） 若，地面光滑；A、B之间的相互作用力大小 （2） 若，A、B物体所受摩擦力、空气阻力均相等；A、B之间的相互作用力大小 （3） 若,地面光滑；A、B之间的相互作用力 大小 2、将质量分别为的两木块A、B、C置于光滑水平面上，A、B、C之间无粘性连接。在恒力F作用下，A、B、C一起向右匀加速运动。，A、B之间的相互作用力大小 F A B C 3、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。某运送抗疫物资的班列由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节车厢对倒数第2节车厢的牵引力大小？ 考法2：加速度不相同的连接体问题（加速度大小相同、方向不同） 4、质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A恰好能静止在斜面上，不考虑A、B与斜面之间的摩擦；若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放A，斜面仍保持静止。 甲　　　　　　　　乙 根据甲图完成下列问题： （1） 选择研究对象； （2） 对研究对象进行受力分析； （3） 判断研究对象的运动情况并建立平衡方程； （4） 根据平衡方程，计算； 根据乙图完成下列问题： 隔离法： （1） 对A进行受力分析，根据牛顿第二定律建立方程； （2） 对B进行受力分析，根据牛顿第二定律建立方程； （3） 计算A的加速度大小？ 整体法： （1）受力分析，根据牛顿第二定律建立方程，计算A的加速度大小？ 【探究问题二】:　滑块—滑板模型 考法一　滑块不受拉力而木板受拉力 如图所示，光滑水平地面上有一质量M＝2 kg的足够长的木板以速度v0＝10 m/s 向右匀速运动，从t＝0时刻起对其施加一水平向左的恒力F＝8 N。经过t1＝1 s时，将一质量m＝2 kg的小物块轻放在木板右端。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2。求： （1） 未放置物块前，木板的加速度； （2） 恒力F作用1s后，木板的速度； （3） 放上物块之后，对物块进行受力分析； （4） 判断物块的运动情况并求出加速度； （5） 对木板进行受力分析，求木板的加速度； （6） 判断物块和木板最终运动状态； （7） 物块在木板上相对木板滑动的时间t； 考法二　滑块受拉力而木板不受拉力 如图所示，质量M＝1 kg的木块A静止在水平地面上，在木块的左端放置一个质量m＝1 kg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数μ1＝0.3，木块长L＝1 m，用F＝5 N的水平恒力作用在铁块上，g取10 m/s2。 （1） 若水平地面光滑，思考A、B发生相对滑动的条件； （2） 若水平地面光滑，假设A、B之间不发生相对滑动，求A、B的加速度； （3） A、B之间摩擦力大小 （4） 计算铁块B的滑动摩擦力； （5） 判断A、B之间是否会发生相对滑动； （6） 若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，对A进行受力分析； （7） 计算A的加速度； （8） 对B进行受力分析，计算B的加速度； （9） 当铁块运动到木块右端时，铁块的位移与木块的位移之差的关系； （10） 铁块运动到木块右端的时间； 考法三　滑块有初速度v0，两者都不受拉力叠放在一起 如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板。从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v­t图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)。根据v­t 图象，求： （1） 物块冲上木板后的运动状态；加速度大小a1； （2） 木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2， （3） 达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3； （4） 根据图像乙，判断的时间内，物块的运动状态； （5） 木板与物块之间的动摩擦因素；