考点12 动力学中的三类典型问题-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点12 动力学中的三类典型问题 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 动力学中的三类典型问题 2023·北京卷·T4 2023·全国甲卷·T19 2022·江苏卷·T10 2022·河北卷·T9 2022·山东卷·T16 2022·全国乙卷·T15 2022·全国乙卷·T22 2021·海南卷·T7 2020·江苏卷·T5 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：动力学中的连接体问题和临界问题，动力学中的图像问题也是热点 【备考策略】 1.知道连接体的类型以及运动特点，会用整体法、隔离法解决连接体问题. 2.理解几种常见的临界极值条件. 3.会用极限法、假设法、数学方法解决临界极值问题. 4.掌握运动学图像，并能分析图像特殊点、斜率、截距、面积的物理意义． 【命题预测】 要注意把这三类典型问题综合在一起，尤其是图像与临界问题相结合，要求学生灵活运用，可能是下一个热点。 一、整体法和隔离法解决连接体问题 1．整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们 看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)． 2．隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就 需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解． 3．整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体 法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即 “先整体求加速度，后隔离求内力”． 4.正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些 物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解． 二、动力学中的临界条件及应用 1、临界状态 物体在运动状态变化的过程中，相关的一些物理量也随之发生变化．当物体的运动 变化到某个特定状态时，相关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个特定 状态称之为临界状态． 2、临界状态的判断 （1）若题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点． （2）若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在 着“起止点”，而这些起止点往往就对应临界状态． （3）临界状态的问题经常和最大值、最小值联系在一起，因此，若题目中有“最大”、 “最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界 点． （4）若题目中有“最终”、“稳定”等文字，即是求收尾速度或加速度． 3、处理临界问题的思路 （1）会分析出临界状态的存在． （2）要抓住物体处于临界状态时的受力和运动特征，找出临界条件，这是解决问题 的关键． （3）能判断物体在不满足临界条件时的受力和运动情况． （4）利用牛顿第二定律结合其他规律列方程求解． 4、力学中常见的几种临界条件 （1）接触物体脱离的临界条件：接触面间的弹力为零，即 FN＝0. （2）绳子松弛的临界条件：绳中张力为 0，即 FT＝0. （3）相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值，即 f静＝fm. （4）滑块在滑板上不滑下的临界条件：滑块滑到滑板一端时，两者速度相同 考向1 动力学中的连接体问题 1.四类连接体 类型 图例 运动特点 接触连接 两物体通过弹力或摩擦力作用，可能具有相同的速度和加速度 轻绳连接 在伸直状态下，两物体速度、加速度大小相等，方向不一定相同 轻杆连接 平动时，连接体具有相同的平动速度；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 轻弹簧 连接 在弹簧发生形变的过程中，两端物体的速率不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端物体的速率相等 2.整体法与隔离法的选取原则 整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度 隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解 整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”. 3.处理连接体问题的四点技巧 (1)同一方向的连接体问题：这类问题通常具有相同的加速度，解题时一般采用先整体后隔离的方法。 (2)不同方向的连接体问题：由跨过定滑轮的绳相连的两个物体，不在同一直线上运动，加速度大小相等