2024届高考物理一轮复习导学案：专题7 牛顿第二定律的应用——连接体问题；瞬时性问题；变力作用下的运动

专题7 牛顿第二定律的应用（2） 连接体问题、瞬时性问题、变力作用下的运动 专题7 牛顿第二定律的应用（2） 连接体问题；瞬时性问题；变力作用下的运动 考点精要 1．能用一些特殊方法如假设法、 极限法分析一些特殊问题，如临界问题 2．会处理瞬时加速度问题 3．掌握连接体问题的基本解题方法 4．掌握变力作用下的运动分析方法； 热点分析 连接题问题是对牛顿定律的深度考查，对学生的分析能力和推理能力有较高的要求，所以近年来成为高考的热点．力的突变类问题(力的瞬时性)主要牵扯到弹簧和绳的模型问题，是高考的基本模型，在高考中常在选择题中出现。 知识梳理 在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象．这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度．以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便．使解题过程简单明了．分析问题时要注意整体和部分的关系，把握好研究对象的选取问题． 1．连接体与隔离体 两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体．如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体． 2．外力和内力 如果以物体系为研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力． 应用牛顿第二定律列方程不考虑内力力．如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力． 3．连接体问题的分析方法 （1）整体法：连接体中的各物体如果具有共同的加速度，求加速度时可以把连接体作为一个整体．运用牛顿第二定律列方程求解． （2）隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体受力分析应用牛顿定律求解，此法称为隔离法． （3）整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的．本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便．如当系统中各物体有相同的加速度，求系统中某两物体间的相互作用力时，往往是先用整体法求出加速度，再用隔离法求相互作用力． 4、在变力作用下的运动 典型题型 1、在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取．当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求： （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力． 2、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）  A．箱内物体对箱子底部始终没有压力  B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大  C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大  D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”  3、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ）  A． B． C． D．3μmg 4、如右图，水平地面上有一楔形物块，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时 ( θ 　 a b 右 左 )A．绳的张力减小，b对a的正压力减小 B．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加 C．绳的张力减小，地面对a的支持力增加 D．绳的张力增加．地面对a的支持力减小 5、如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ） A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力 C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 ( 2m m F 图1 图2 1　 2　 1　 3　 t / s 0 0.4　 F/mg 1.5　 )6、图l中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s内F的变化如图2所示，图中F以为单位