第15讲 牛顿运动定律的应用2 2026年高考物理一轮复习精讲课件

高中物理一轮复习系列课件 第15讲（3.3 ）: 牛顿运动定律的应用（2） 制作：陈庆威 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 考点 CONTENT 连接体问题 临界极值问题 动力学图像问题 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 连接体问题 考点一 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 模型概述 01. 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). 常见的类型有以下四种： 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 叠放连接体 02. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 轻绳连接体 03. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 轻杆连接体 04. 轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度. 速度、加速度相同 速度、加速度一般不同 轻杆转动时： 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 轻弹簧连接体 05. 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 整体法和隔离法解连接体问题 06. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 整体法和隔离法解连接体问题 07. 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”. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 连接体问题的处理方法 08. 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 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 09. 例题1 【参考答案】C （2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　）A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 10. 解析 A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有对乙受力分析有联立解得，C正确，D错误。故选C。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 11. 例题2 （多选）如图甲所示，倾角、底端带有固定挡板的足够长的斜面体置于水平面上，斜面光滑，劲度系数的轻质弹簧，一端固定在斜面体底端挡板上，另一端与小物块A相连，小物块B紧靠着A一起静止在斜面上。现用水平向左的推力使斜面体向左以加速度a做匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x，如图乙所示为弹簧形变量x与相应加速度a间的关系图像，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度， 下列说法正确的是（　　） 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 12. 例题2 【参考答案】ABD A．乙图中 B．物块A的质量 C．物块B的质量 D．当时，斜面体对物块B的支持力与a的关系式为 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 13. 解析 A．根据图乙可知，加速度为时， 弹簧形变量x为0，即此时弹簧处于原长，对A、B整体分析有解得故A正确；BC．根据图乙，加速度为0时，弹簧压缩量为A、B处于静止状态，对A、B整体分析有根据图乙可知，加速度大于时，弹簧处于拉伸状态，此时A、B分离，对A进行分析有 ， 解得 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 14. 解析 结合图乙有 结合上述解得，故B正确，C错误； D．结合上述可知，当时，A、B分离，B与斜面在垂直于斜面方向的分加速度相等，对B进行分析，则垂直于斜面方向上，根据牛顿第二定律有 结合上述解得故D正确。故选ABD。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 15. 例题3 如图所示，光滑轻质滑轮固定在物块B上，细绳的一端固定在斜面上，另一端跨过滑轮与物块A相连。初始时，在沿斜面向上的外力作用下，质量分别为3m和2m的物块A、B静止在光滑斜面上，斜面倾角。现仅改变外力大小，使两物块沿斜面向上做匀加速直线运动，经时间t物块B沿斜面向上滑动的距离为d，B未到达细绳固定处，细绳始终与斜面平行。已知重力加速度为g，则外力改变后，下列说法正确的是（　　） 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 16. 例题3 【参考答案】D A．物块B的加速度大小为 B．物块A的加速度大小为 C．细绳的拉力大小为 D．外力的大小为 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 17. 解析 AC．以物块B为研究对象，由运动学公式和牛顿第二定律得，联立解得物块B的加速度大小为细绳的拉力大小为故A错误，C错误； BD．以物块A为研究对象，由运动学公式和牛顿第二定律得，联立解得物块A的加速度大小为外力的大小为故B错误，D正确。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 临界极值问题 考点二 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 临界条件 01. 常见的临界条件： 1.两物体脱离的临界条件：FN＝0. 2.相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值. 3.绳子断裂或松弛的临界条件：绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是FT＝0. 4.速度达到最值的临界条件：加速度为0。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解题方法 02. 1.极限法：把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的. 2.假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题. 3.数学法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式解出临界条件. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 03. 例题4 【参考答案】BC （多选）如图，斜面B放置在粗糙水平面上，物块A放置在斜面B上，在力F的作用下使AB一起向左做匀加速直线运动，现将作用在B上的外力F增大一点，关于物块A与斜面B受的摩擦力说法正确的是（   ）A．斜面B对A的摩擦力可能增大，地面对B的摩擦力增大 B．斜面B对A的摩擦力可能减小，地面对B的摩擦力不变 C．斜面B对A的摩擦力可能增大，地面对B的摩擦力不变 D．斜面B对A的摩擦力可能不变，地面对B的摩擦力减小 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 04. 解析 无论外力F多大，则对AB的整体而言，整体对地面的压力不变，则地面对B的摩擦力不变；设整体水平加速度为a，若开始时物块A由相对斜面向上运动的趋势，则A受B的摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律将作用在B上的外力F增大一点，则加速度a变大，则斜面B对A的摩擦力增大；若开始时物块A由相对斜面向下运动的趋势，则A受B的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律将作用在B上的外力F增大一点，则加速度a变大，则斜面B对A的摩擦力减小。故选BC。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 （2007·上海）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10m/s2．求： （1）小环的质量m； （2）细杆与地面间的倾角． 例题精选 05. 例题5 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 由图得：0-2s内环的加速度a==0.5m/s2，前2s，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有： 2s后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有： 由图读出F1=5.5N，F2=5N 联立两式，代入数据可解得 m=1kg，sinα=0.5，即α=30° 例题解析 06. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 动力学图像 考点三 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见图像 01. 1.v－t图像：根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，再根据牛顿第二定律求解. 2.a－t图像：注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况应用牛顿第二定律列方程求解. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见图像 02. 3.F－t图像：结合物体受到的力，由牛顿第二定律求出加速度，分析每一段的运动情况. 4.F－a图像：首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息求出未知量. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 常见题型 03. 1.已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况. 2.已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况. 3.由已知条件确定某物理量的变化图像. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解题策略 04. 1.分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点. 2.注意图线中的一些特殊点：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等. 3.明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情景结合起来，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式” “图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 05. 例题6 【参考答案】A （2025·陕晋青宁卷·高考真题）某智能物流系统中，质量为20kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是（   ） A B C D 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 06. 解析 根据牛顿第二定律和题图的F—t图可画出相应的a—t图像，可知机器人在0 ~ 1s和2 ~ 3s内加速度大小均为1m/s2，方向相反，由v—t图线的斜率表示加速度可知A正确。故选A。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题7 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不拴接)，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g＝10 m/s2)，则正确的结论是 A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm C.物体的质量为3 kg D.物体的加速度大小为5 m/s2 例题精选 07. 【参考答案】D 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 物体与弹簧分离时，二者没有相互作用力，所以弹簧处于原长，A错误；物体与弹簧一起向上匀加速时，根据牛顿第二定律得F＋k(x0－x)－mg＝ma，则 F＝kx＋mg＋ma－kx0，可知题图乙中图线斜率表示劲度系数，可得k＝5 N/cm，B错误； 根据牛顿第二定律有10 N＝ma,30 N－mg＝ma， 联立解得m＝2 kg，a＝5 m/s2，C错误，D正确. 例题解析 08. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 (2015·全国卷Ⅰ) (多选)如图(a)，一物块在时刻滑上一固定斜面，其运动的图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的均为已知量，则可求出(　　) A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 例题精选 09. 例题8 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 【参考答案：ACD】 由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度大小为，下降过程中的加速度大小为.物块在上升和下降过程中，由牛顿第二定律得可得 ，滑动摩擦力，而，由以上分析可知，选项A、C正确．由图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，选项D正确． 例题解析 10. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 11. 例题9 【参考答案】AD (多选)（2025·黑吉辽蒙卷·高考）如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则A． B．时，甲的速度大小为 C．之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D．之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 12. 解析 B．位置与时间的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则甲物体做匀加速运动，乙物体做匀减速运动，在时间内甲乙的位移可得 可得时刻甲物体的速度为，B错误；A．甲物体的加速度大小为乙物体的加速度大小为由牛顿第二定律可得甲物体同理可得乙物体联立可得，A正确. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 13. 解析 C．设斜面的质量为，取水平向左为正方向，由系统牛顿牛顿第二定理可得 则之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误； D．之后，乙物体保持静止，甲物体继续沿下面向下加速，由系统牛顿第二定律可得 即地面对斜面的摩擦力向左，D正确。 故选AD。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 THANKS 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 $$