2024届高三物理一轮复习导学案：第三章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用（二）

2024届河源高级中学高三物理一轮复习系统提高教学案 第三章 牛顿运动定律 第3讲 牛顿运动定律的综合应用（二） 核心精讲：动力学中连接体问题、处理方法、模型分类 一．动力学中连接体问题 1．连接体： 多个相互关联的物体连接（叠放、并排或由绳子、细杆等连接）在一起构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况（速度、加速度等）。 2．特点： （1）轻绳——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。 （2）轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平均速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。 （3）轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。 3．处理方法——整体法和隔离法 涉及加速度相同的连接体问题时，整体法与隔离法往往交叉使用，一般思路是： （1）求内力时，先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。 （2）求外力时，先用隔离法求加速度，再用整体法求整体受到的外加作用力。 二．模型分类 （1）绳杆弹簧连接体模型 ①水平加速中的悬绳——加速度a=g·tanθ；绳子拉力T=mg/cosθ θ m ②倾斜加速中的悬绳——加速度；绳子拉力T=mgcosα/cos(θ-α) θ m α ③“漂”动中的悬绳——加速度a>g·cotα“漂”动时，绳子拉力T= m α a ④多悬绳——倾斜绳子拉力T=mg/cosθ；水平绳子拉力F=mg·tanθ-ma；加速度a>g·tanθ“漂”动时，T=，F=0 θ m （2）类绳杆弹簧连接体模型 ①光滑斜面车上物体——加速度a=g·tanθ；支持力FN=mg/cosθ m θ a ②光滑圆弧车中物体——加速度a=g·tanθ；支持力FN=mg/cosθ m θ a ③车上死杆——杆对球的弹力 m θ a 死杆 ④车中石头——其它石头对黑体的作用力 a m a ⑤车上人——车对人的作用力 m a （3）轻绳相连加速度相同的连接体 m1 m2 F μ μ a m1 m2 F μ μ a m1 m2 F μ μ a m1 m2 F a 整体求加速度，隔离求内力 绳子或物体间相互作用力，大小按质量均分。 （4）板块加速度相同的连接体 m1 m2 μ 光滑 a F m1 m2 μ1 μ2 a )θ m1 μ1 μ2 a )θ m2 （5）轻绳绕滑轮加速度相等的连接体 【课前预习】 一．真题呈现 1．（2021·海南卷）如图，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、，P与桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则推力F的大小为（　　） A． B． C． D． 2．（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． 3．（2019·海南卷 ）如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（ ） A． B． C． D． 4．（2022·山东卷）某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求： （1）比例系数k值； （2）上行路程L值。 二．考点自测 1．将两质量不同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图甲所示，在物体P上施加沿斜面向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面体调整为水平，同样在P上加水平恒力F；图丙为两物体叠放在一起，在物体P上施加一竖直向上的恒力F，使二者向上加速运动．三种情况下两物体的加速度大小分别为a甲、a乙、a丙，两物体间的作用力分别为F甲、F乙、F丙．则下列说法正确的是(　　) A．a乙最大，F乙最大 B．a丙最大，F丙最大 C．a甲＝a乙＝a丙，F甲＝F乙＝F丙 D．a乙＞a甲＞a丙，F甲＝F乙＝F丙