内容正文:
专题03 牛顿运动定律的综合运用
01专题网络·思维脑图
02考情分析·解密高考
03高频考点·以考定法
04核心素养·难点突破
05创新好题·轻松练习
考点内容
要求
考情
动力学的两类基本问题
c
2023·北京·6、辽宁·2、湖南·10、全国甲卷· 6
2022·全国乙卷·2、江苏·1、辽宁·7、浙江6月·1(·19)、全国甲卷·6、湖南·9、浙江1月· 20
2021·海南·1(·7)、北京·13、浙江6月·4(·20)、浙江1月· 4、全国乙卷·8、辽宁·13
2020·山东·1、海南·12、全国I·12
2019·海南·5、浙江6月·12、全国III·7
超重失重问题
c
力学单位制
c
连接体模型
c
板块模型
c
传送带模型
c
学
习
目
标
1. 熟悉掌握动力学的两类基本问题的解题方法,能够以加速度为纽带将运动学和动力学联系起来。
2.理解超重和失重的各种场景,特别是电梯或者升降机中的超重失重的加速度问题。
3.掌握利用整体法和隔离法求解连接体模型,清楚同a型和不同a型的连接体的处理方法。
4.对滑块和滑板模型进行运动情况分析,找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系,建立方程。这是解题的突破口。特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移。求解中更应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度
5.熟悉掌握水平传送带和倾斜传送带要的受力分析,特别对于速度突变时,要对此时进行受力分析求出新的加速度。
【典例1】(2023·北京·统考高考真题)如图所示,在光滑水平地面上,两相同物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为( )
A.1N B.2N C.4N D.5N
【典例2】(2022·浙江·统考高考真题)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为,货物可视为质点(取,,重力加速度)。
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小;
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小;
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s,求水平滑轨的最短长度。
1.连接体模型的处理方法
2.同a连接体模型
以轻绳或轻杆连接起来的两物体或两个物体紧挨着沿同一直线运动过程中具有相同的加速度,这类连接体称为同a连接体模型。这类问题中经常利用“动力分配原则”快速解题。
整体求加速度
隔离m1求内力FT - μm1g=m1a
得
整体求加速度
求m2、m3间作用力,将m1和m2看作整体求内力
F23 - μ(m₁+m₂)g=(m₁+m₂)a
得
整体求加速度
隔离m1求内力:FT -F1- μm1g=m1a
得
整体求加速度
隔离m1求内力:FT -m1g(sinθ+μcosθ)=m1a
得
整体求加速度
隔离m1求内力:FT - m1g=m1a
得
3.两类动力学问题的解题思路
4.超重、失重和完全失重的比较
超重
失重
完全失重
概念
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象
产生条件
物体的加速度方向竖直向上
物体的加速度方向竖直向下
物体的加速度方向竖直向下,大小a=g
运动状态
加速上升或减速下降
加速下降或减速上升
以a=g加速下降或减速上升
原理方程
F-mg=ma
F=m(g+a)
mg-F=ma
F=m(g-a)
mg-F=ma
F=0
5.力学单位制
考向01 动力学的两类基本问题
【针对练习1】滑草场中某条滑道由如图所示的两段倾斜滑道和一段水平滑道组成,段倾角为,段倾角为,对应的高度均为。载人滑草车从坡顶点由静止开始滑下,最终停在水平滑道上。已知滑草车与三段滑道间的动摩擦因数均相同,滑草车经过两点时速度大小不变且相等,取重力加速度大小,求:
(1)滑草车与滑道间的动摩擦因数;
(2)滑草车在水平滑道上滑行的距离。
(3)滑草车运动的总时间。
【针对练习2】如图,某同学设计的幼儿园安全斜直滑梯由长和的两段不同材料和制成,滑梯与水平地面夹角。一小朋友从点由静止滑下,经到达点速度恰好为零。重力加速度取,,。求:
(1)小朋友滑行过程中的最大速度;
(2)小朋友与和材料间的动摩擦因数和。
考向02 连接体问题
【针对练习3】如图,倾角为的斜面体固定在水平地面上,现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑