第4章 专题 动力学基本模型 临界与极值问题-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册（人教版）

考点同步解读〉高中物理必修第一时RJ色 专题 动力学基本模型 临界与极值问题 高考要求学业标准·考站分析 一考点分布 学科素养 一·命题趋势· 1.动力学滑块一滑板模型.（★★★★★） 本专题是牛顿运动定律的重要应 用，学业等级性考试命题的热点题型， 第一章 2.动力学传送带模型.（★★★） 试题难度大、分值高.具有很强的综合 3.动力学弹簧模型.（★★★） 科学思维 性，特别是滑块一滑板模型再现率极 第二音 高，且往往还会考查临界与极值问题的 4.动力学临界与极值问题.（★★★★★） 分析与判断.题型为选择题或计算题， 第三章 5.动力学多过程问题.（★） 分值为10~15分. 考点分类考点透析·典例剖析 考点1 动力学滑块一滑板模型 5年10考 块 ·核心总结 ☆名师点拔 1.此类问题涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还 滑块一滑板模型的三个基本关系 存在相对运动，所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加 (1)加逸度关系：如果滑 速度（注意两过程的连接处加速度可能突变），找出物体之间的 块之间没有发生相对运动，可 位移（路程）关系或速度关系是解题的突破口.求解时应注意联系 以用“整体法”求出它们一起 两个过程的纽带，上一个过程的末速度是下一个过程的初速度。 运动的加速度：如果滑块之间 发生相对运动，应采用“隔离 2.模型特征 法”求出每一个滑块运动的加 (1)上、下叠放的两个物体分别在各自所受力的作用下完 速度，应注意找出滑块是否发 成各自的运动，且两者之间还有相对运动. 生相对运动等隐含条件。 (2)该模型先判断是否存在速度相等的“临界点”，再判定 (2)速度关系：滑块之间 临界速度之后两者的运动形式。 发生相对运动时，认清滑块的 (3)在两种位移关系中，当滑块由滑板的一端运动到另 速度关系，从而确定滑块受到 的摩擦力，应注意当滑块的速 端时，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长：反向运动 度相同时，摩擦力会发生突变 时，位移之和等于板长， 的情况。 ⊙考题[经典·江苏高考]（多选题） (3)位移关系：滑块叠放 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和 在一起运动时，应仔细分析各 个滑块的运动过程，认清滑块 m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩 对地的位移和滑块间的相对 擦因数为以，B与地面间的动摩擦因数为2“最大静摩擦力等于 位移之间的关系 196 第四章〉运动和力的关系儿 滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则 ☆名师点拔 (). 滑块一滑板模型的分析流程 A.当F<2,mg时，A、B都相对地面静止 B.当F=多umg时，A的加速度为5g 对帝块，清流分别文办分析 C.当F>3mg时，A相对B滑动 图受粉长老先和年 D.无论F为何值，B的加速度不会超过g 格足依分片 与太 解积地面对B物块的滑动摩擦力为 有 白结写 5 第 FB=22m+mg=高mg。 3 A、B两物块间的滑动摩擦力为F旭=2mg. 当A、B两物块一起加速运动时，由牛顿第二定律知： FA一F地B=a, F-F地B=3a, 解得F=3umg. 由以上分析可知： ☆方法技巧： 当0<F≤mg时，A、B皆静止；当ng<F<3mg时， 滑块一滑板模型的分析技巧 (1)画好两个图—滑块 A、B相对静止，但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动；当 受力图和运动过程的示意图。 F>3mg时，A相对B向右做加速运动，B相对地面也向右加 (2)明确两个关系—两 速，选项A错误，C正确.当F=昌mg时A与B共同的加速度 滑块间摩擦力的关系及它们 间的运动关系（时间关系，位 3 F 2umg 移关系、速度关系、加速度 37n1 3g,选项B正确.F较大时，取物块B为研究对 关系). 2umg 3 (3)灵活选择物理规 mg 2g,选项D 律—滑动摩擦力F=Fw· 象，物块B的加速度最大为a2 m 静摩擦力大小和方向的确定， 正确 牛顿第三定律、牛顿第二定 答案B、C、D 律、运动学公式等 ⊙变式1[2021·南宁阶段性检测]如图所示，有一块木 板静止在光滑而且足够长的水平面上，木板的质量为M=4kg、 长为L=1.4m,木板右端放着一个小滑块，小滑块的质量m 1kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板间的动摩擦因数为：=0.4 (g取10m/s2). (1)现用恒力F作用在木板M上，为使m能从M上面滑落 下来，问：F的大小范围是多少？ 197 考点同步解读〉高中物理必修菲一陆RJ乡 (2)其他条件不变，若恒力F=22.8N,且始终作用在M上， 最终使得m能从M上滑落下来，问：m在M上面滑动的时间是 多少？ M 第 考点2 动力学传送带模型 5年6考+ ·核心总结 ☆名师点拨… 第二意 1.传送带是动力学中一个重要的物理模型.传送带问题具 1.水平传