第1部分 专题3 牛顿第二定律的综合应用 (课件PPT)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

专题精讲 第一部分 专题三　牛顿第二定律的综合应用 点拨学法·素养提升 目 录 Contents 点拨学法·素养提升 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 D 返回目录 高考总复习·物理 　 A 返回目录 高考总复习·物理 　 BD 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 D 返回目录 高考总复习·物理 　 A 返回目录 高考总复习·物理 　 C 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 B 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 返回目录 高考总复习·物理 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 题型一　动力学图像问题(师生共研) 1．常见图像 v－t图像、a－t图像、F－t图像、F－a图像等． 2．题型分类 (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． 3．解题策略 (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所表示的物理意义：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． (2024·全国甲)如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略)，盘中放置砝码．改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a－m图像．重力加速度大小为g，在下列a－m图像中，可能正确的是(　　) 　　　　　　 A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D 如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动．以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F与x之间关系的图像可能正确的是(　　) 　 A　　　　　B　　　　　C　　　　　D (多选)研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小．根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度—位移”图像．若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是(　　) A．弹性绳原长为15 m B．当运动员下降10 m时，处于失重状态 C．当运动员下降15 m时，绳的弹性势能最大 D．当运动员下降20 m时，其加速度方向竖直向上 题型二　动力学中的连接体问题(师生共研) 1．连接体的类型 (1)弹簧连接体 (2)物物叠放连接体 (3)轻绳连接体 (4)轻杆连接体 2．连接体的运动特点 (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． (3)轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等． 3．处理连接体问题的方法 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或其他未知量 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” 如图所示，一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车，小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球，杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)．当小车运动状态不同时，悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态，下列关于小车在不同运动形式下，轻绳呈现状态的说法正确的是(　　) A．若小车沿斜面匀速向上运动，轻绳一定与AB杆平行 B．若小车沿斜面匀加速向上运动，轻绳可能沿竖直方向 C．若小车沿斜面匀减速向下运动，轻绳可能与AB杆平行 D．若小车沿斜面匀加速向下运动时，轻绳可能与AB杆平行 (2024·北京)如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动．飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为(　　) A．F B．F C．F D．F 如图所示，质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，用通过光滑定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度大小a从静止开始运动．已知A、B间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则细线中的拉力大小为(　　) A．Mg B．M(g＋a) C．(m1＋m2)a D．m1a＋μm1g 题型三　临界极值问题(师生共研) 1．解题基本思路 (1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)． (2)寻找过程中变化的物理量． (3)探索物理量的变化规律． (4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系． 2．解题技巧方法 (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． 如图所示，一辆卡车的平板车厢上放置一个木箱，木箱与接触面间的摩擦因数为μ＝0.5，卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度g取10 m/s2.(已知木箱所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等) (1)当卡车以a＝2 m/s2的加速度启动时，请分析说明木箱是否会发生滑动； (2)当卡车遇到紧急情况刹车停止后，司机下车发现木箱已经撞在驾驶室后边缘，已知木箱在车上滑行的距离d＝4 m，刹车前卡车的车速为v＝72 km/h，求卡车刹车时的加速度a1最小为多大． 解析　(1)当卡车的加速度为a＝2 m/s2时，假设木箱与卡车一起运动， 则对于木箱由牛顿第二定律得Ff＝ma， 木箱所受的最大静摩擦力为Fm＝μmg， 代入数据可知Ff＜Fm，假设成立，木箱不会发生滑动． (2)刹车过程中，汽车向前运动的距离为x1＝， 如不撞击，木箱向前运动的距离为x2＝， 其中a2＝＝μg，根据题意x2－x1≥d， 代入数据解得a1≥5.6 m/s2. 答案　(1)木箱不会发生滑动　(2)5.6 m/s2　 (2024·广东)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．木块从弹簧正上方H高度处由静止释放．以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向．木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t.忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内．关于木块从释放到第一次回到原点的过程中，其F－y图像或y－t图像可能正确的是(　　) 　　　　　　 A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D 如图所示，一足够长的木板，上表面与木块之间的动摩擦因数为μ＝0.75，重力加速度为g，木板与水平面成θ角，让小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动．随着θ的改变，小木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化，当θ角为何值时，小木块沿木板向上滑行的距离最小，并求出此最小值． 解析　木板与水平面成θ角时，设木块的加速度大小为a，木块沿木板斜面方向由牛顿第二定律有 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma， 解得a＝g(sin θ＋μcos θ)， 设木块的位移为x，有v＝2ax， 根据数学关系知 sin θ＋μcos θ＝sin (θ＋α)， 其中tan α＝μ＝0.75，则α＝37°； 根据数学关系知木块加速度最大时位移最小，即当θ＋α＝90°时加速度有最大值，且最大值a＝g， 所以有θ＝90°－α＝53°， 加速度的最大值a＝g， 解得xmin＝. 答案　53°　　 $$