秘籍03 牛顿运动定律的应用-备战2023年高考物理抢分秘籍(全国通用)

秘籍03牛顿运动定律的应用 概率预测 ☆☆☆☆☆ 题型预测 选择题、计算题☆☆☆☆☆ 考向预测 牛顿运动定律的综合应用 牛顿运动定律是力学的重要定律，高考中力和运动的考查分量比较重。高考中，动力学问题是牛顿运动定律熟练掌握基础上，在实际问题中的应用。 1．从考点频率看，板块模型、传送带问题、超重、失重是高频考点、必考点，所以必须完全掌握。 2．从题型角度看，可以是选择题、计算题其中小问，分值10分左右，着实很多！ 一、板块模型和水平传送带 “滑块—木板”模型 1．模型特点：滑块(视为质点)置于木板上，滑块和木板均相对地面运动，且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动． 2．位移关系：如图所示，滑块由木板一端运动到另一端的过程中，滑块和木板同向运动时，位移之差Δx＝x1－x2＝L(板长)；滑块和木板反向运动时，位移大小之和x2＋x1＝L. 3．水平传送带 情景 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 一直加速 先加速后匀速 v0<v时，一直加速 v0<v时，先加速再匀速 v0>v时，一直减速 v0>v时，先减速再匀速 滑块一直减速到右端 滑块先减速到速度为0，后被传送带传回左端． 若v0<v返回到左端时速度为v0，若v0>v返回到左端时速度为v. 二、斜面体模型、传送带问题 1、斜面体模型 “斜面”是力学内容考查中最常见的理想情境模型，也是综合考查力学知识的较好方法。 “斜面+各类物体”统称为“斜面体”，“斜面体”题型涉及考点多，综合性强，物理情景变化空间大，问题处理相对复杂。在正确的受力分析基础上，利用正交分解法，建立分方向牛顿第二定律的方程，处理该类问题。倾斜的传送带可看成移动的斜面，一般情况下传送带有两个运动方向，即顺时针方向和逆时针方向。解题时，根据需要可选取地面为参考系，也可选取传送带为参考系。 2．倾斜传送带 情景 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长 一直加速(一定满足关系gsin θ<μgcos θ) 先加速后匀速 一直加速(加速度为gsin θ＋μgcos θ) 若μ≥tan θ，先加速后匀速 若μ<tan θ，先以a1加速，后以a2加速 v0<v时，一直加速(加速度为gsin θ＋μgcos θ) 若μ≥tan θ，先加速后匀速；若μ<tan θ，先以a1加速，后以a2加速 v0>v时，一直减速(加速度为gsin θ－μgcos θ) 若μ≥tan θ，先减速后匀速；若μ<tan θ，先以a1减速，后以a2加速 (摩擦力方向一定沿斜面向上) gsin θ>μgcos θ，一直加速； gsin θ＝μgcos θ，一直匀速 gsin θ<μgcos θ，一直减速 先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v0(类竖直上抛运动) 三、动力学中的连接体 1．连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等联系)在一起构成的物体系统称为连接体．连接体一般(含弹簧的系统，系统稳定时)具有相同的运动情况(速度、加速度)． 2．常见的连接体 (1)物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度 速度、加速度相同 (2)轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等． 速度、加速度相同 速度、加速度大小相等，方向不同 (3)轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度． 速度、加速度相同 (4)弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等． 3．整体法与隔离法在连接体中的应用 (1)整体法 当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法． (2)隔离法 当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法． (3)处理连接体方法 ①共速连接体，一般采用先整体后隔离的方法．如图所示，先用整体法得出合力F与a的关系，F＝(mA＋mB)a，再隔离单个物体(部分物体)研究F内力与a的关系，例如隔离B，F内力＝mBa＝F ②关联速度连接体 分别对两物体受力分析，分别应用牛顿第二定律列出方程，联立方程求解． 一．板块模型的解题技巧 1．解题关键点 (1)由滑块与木板的相对运动来判断“板块”间的摩擦力方向． (2)当滑块与木板速度相同时，“板块”间的摩擦力可能由滑动摩擦力转变为静摩擦力或者两者间不再有摩擦力(水平面上共同匀速运动)． 2．处理“板块”模型中动力学问题的流程 二、连接体类问题解