第3章 高考热点1 动力学中的三大典型模型(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习课件聚焦动力学三大典型模型（连接体、倾斜传送带、板块），依据高考评价体系梳理整体法与隔离法应用、临界条件分析等核心考查要求，通过2026年山东菏泽一模、河北承德期末等真题案例，明确模型综合应用占60%的高频考点分布，归纳选择、计算类常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“模型建构+科学推理+真题突破”策略，如连接体模型“先整体求加速度后隔离求内力”方法，板块模型结合v-t图像分析相对运动临界条件，培养科学思维与运动和相互作用观念。设“易错点警示”模块，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此高效组织复习，助力高考冲刺。

优生自研篇 突破热难点 争取双一流 高考热点一　动力学中的三大典型模型 模型1　连接体模型 1．整体法的选取：连接体内各物体相对静止，具有相同的加速度，不需要求物体之间的作用力时，就可以把它们看成一个整体，对整体进行受力分析，运用牛顿第二定律求整体的加速度。 2．隔离法的选取：连接体内各物体相对静止，具有相同的加速度，要求物体之间的作用力时，就需要把相应的物体隔离出来，对隔离的物体进行受力分析，运用牛顿第二定律求解。 返回首页 3．整体法、隔离法的交替运用：连接体内各物体相对静止，要求物体之间的作用力，可以先用整体法根据牛顿第二定律求整体的加速度，再选取合适的研究对象用隔离法根据牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。 注意：(1)当求系统的外力或加速度时往往用整体法，需要求内力时用隔离法，必要时整体法、隔离法综合应用。 (2)两物体相对静止的临界条件是摩擦力为最大静摩擦力；叠加物体分离的临界条件是物体间的作用力为零。 返回首页 例1 我国高铁技术处于世界领先水平。某列复兴号动车组由8节车厢组成，以1车在前、8车在后沿水平直轨道运行，其中2车和7车为动车，提供动力，其余为拖车，不提供动力。假设各节车厢质量及受到的阻力均相等，2车和7车提供的动力始终相同，则(　　) A．加速运行时，4车对5车有作用力 B．关闭动力滑行时，每节车厢之间均无作用力 C．匀速运行时，每节车厢之间均无作用力 D．匀速运行时，6、7车之间的作用力大于2、3车之间的作用力 B 返回首页 [解析]　设每节动车的牵引力为F，每一节车厢的质量为m，阻力为f，加速运行时，有两节动力车厢，对整个动车组进行受力分析得2F－8f＝8ma，对第5车到第8车进行受力分析得F45＋F－4f＝4ma，联立解得F45＝0，故A错误； 关闭动力滑行时，对整个动车组进行受力分析得8f＝8ma′，设第n车对余下(8－n)车整体的作用力为F′，对余下整体进行受力分析得F′＋(8－n)f＝(8－n)ma′，联立解得F′＝0，可知关闭动力滑行时，每节车厢之间均无作用力，故B正确； 返回首页 返回首页 例2 (2026·山东菏泽市一模)如图甲所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上。已知mA＝1 kg，mB＝3 kg。从t＝0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA和FB随时间的变化规律如图乙所示，则(　　) A．t＝0.5 s时，A、B间的弹力大小为2 N B．t＝1 s时，A、B分离 C．A、B分离时，它们的位移大小为4.5 m D．A、B分离时的速度大小为4 m/s D 返回首页 t＝0.5 s时，A、B没有分离，看成一个整体，则有FA＋FB＝(mA＋mB)a，解得a＝2 m/s2，隔离A，根据牛顿第二定律，有FA－F′＝mAa，代入数据解得F′＝3 N，故A错误； 返回首页 返回首页 模型2　倾斜传送带模型 倾斜传送带中滑块可能的运动情况 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长   一直加速(一定满足关系g sin θ＜μg cos θ) 先加速后匀速 返回首页 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长   一直加速(加速度为g sin θ＋μg cos θ) 若μ≥tan θ，先加速后匀速 若μ＜tan θ，先以a1＝g sin θ＋μg cos θ加速，后以a2＝g sin θ－μg cos θ加速 返回首页 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长   当0＜v0＜v时，一直加速(加速度为g sin θ＋μg cos θ) 当0＜v0＜v时，若μ≥tan θ，先加速后匀速；若μ<tan θ，先以a1加速，后以a2加速 v0＞v时，若μ≥tan θ，一直减速(加速度为μg cos θ－g sin θ)；若μ＜tan θ，一直加速(加速度为g sin θ－μg cos θ) 当v0＞v时，若μ≥tan θ，先减速后匀速；若μ＜tan θ，以a2＝g sin θ－μg cos θ加速 返回首页 情境 滑块的运动情况 传送带不足够长 传送带足够长   若μ＜tan θ，一直加速；若μ＝tan θ，一直匀速 若μ＞tan θ，一直减速 若μ＞tan θ，当0＜v0＜v时，先减速到速度为0后反向加速到原位置时速度大小为v0；当v0＞v时，先减速到0后反向加速到v，最后匀速回到原位置 返回首页 AD 返回首页 [解析]　小物块先减速再反向加速，最终与传送带共速回到出发点，说明传送带速度与物块初速度方向不同，A正确； 由图像分析知，传送带速度小于v0，C错误； 返回首页 模型3　板块模型 角度1　水平面上的板块模型 1．水平面上无外力作用时 质量分别为m、M的物块A和滑板B叠放在光滑的水平面上，A、B之间的动摩擦因数为μ，滑板B长度为l，A可视为质点     返回首页 返回首页 2.水平面上有外力作用时 质量分别为m、M的物块A和木板B叠放在光滑的水平面上，A、B之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现有一水平向右的拉力作用在物块或木板上，A、B相对静止     返回首页 返回首页 例4 (多选)(2026·河北承德市期末)如图甲所示，薄木板静置于水平地面上，木板右端放置一可看成质点的物块。t＝0时，对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下，物块和木板发生相对滑动，t＝2 s时，撤去F，物块和木板共速时恰好从木板左端掉落，整个过程中木板的v－t图像如图乙所示。已知木板的质量为0.6 kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．木板的长度为2 m B．木板与地面间的动摩擦因数为0.2 C．物块与木板间的动摩擦因数为0.4 D．拉力大小F＝3.3 N BD 返回首页 返回首页 返回首页 角度2　斜面上的板块模型 斜面上板块模型的临界情况分析   如图所示，物块和木板静止在光滑斜面上，物块和木板间的动摩擦因数为μ，斜面固定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一力F作用在木板上，整体向上运动   如图所示，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面之间的动摩擦因数为μ2，从静止开始下滑，P、Q的质量分别为m、M，斜面固定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 返回首页 若物块和木板不发生相对滑动，对整体有F－(m＋M)g sin α＝(m＋M)a，对物块有f－mg sin α＝ma，且f≤μmg cos α，解得F≤μ(m＋M)g cos α；若F＞μ(m＋M)g cos α，两者将发生相对滑动 对整体有(m＋M)g sin θ－μ2(m＋M)g cos θ＝(m＋M)a，对P有mg sin θ－f＝ma，解得f＝μ2mg cos θ，方向沿斜面向上，要使两者相对静止，有f≤fm＝μ1mg cos θ，即μ2≤μ1，反之两者发生相对滑动 返回首页 例5 如图所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面体固定于地面上，斜面体上有一质量M＝1 kg的木板，t＝0时刻另一质量m＝1 kg的木块(可视为质点)以初速度v0＝14 m/s从木板下端冲上木板，同时给木板施加一个沿斜面体向上的拉力F＝18 N，使木板从静止开始运动。当t＝1 s时撤去拉力F，已知木板和木块间动摩擦因数μ1＝0.25，木板和斜面体间动摩擦因数μ2＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求： 返回首页 (1)木块和木板速度相等之前各自的加速度； [解析]　假设撤去拉力F前二者共速，设二者共速前木块和长木板的加速度大小分别为a1和a2，木块和长木板受力分析如图甲、乙所示，则 f1＝μ1mg cos θ，mg sin θ＋f1＝ma1 f2＝μ2(M＋m)g cos θ F＋f1′－Mg sin θ－f2＝Ma2 返回首页 解得a1＝8 m/s2，方向沿斜面向下 a2＝6 m/s2，方向沿斜面向上 设木块和长木板达到共速所用时间为t1，则有 v1＝v0－a1t1＝a2t1 解得v1＝6 m/s，t1＝1 s＝t，则撤去F时二者刚好共速。 [答案]　8 m/s2，方向沿斜面向下　6 m/s2，方向沿斜面向上 返回首页 (2)若要求木块不从木板的上端冲出，木板的长度。 [解析]　假设木块、木板在力F撤去后能保持相对静止，则对木块和木板组成的整体有 (M＋m)g sin θ＋f2＝(M＋m)a 解得a＝10 m/s2 返回首页 当木块受到向下的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最大，其加速度大小a1<a，假设不成立，木块相对于木板继续发生相对运动，其加速度大小仍然为a1＝8 m/s2，方向沿斜面向下。设此过程长木板加速度大小为a3，受力分析如图丙所示，则有 Mg sin θ＋f2－f1′＝Ma3 解得a3＝12 m/s2 由于a3＞a1，长木板速度先减到零，木块继续上滑，假设此过程中长木板静止在斜面上，受到斜面的静摩擦力为f，则有 Mg sin θ＝f＋μ1mg cos θ，f＝4 N 返回首页 [答案]　7.75 m 返回首页 A做aA＝μg的匀加速运动，B做aB＝的匀减速运动，A不从B上掉下的临界条件是A、B的速度相等时A刚好滑到B的左端，位移关系为xB＝xA＋l A做aA＝μg的匀减速运动，B做aB＝的匀加速运动，A不从B上掉下的临界条件是A、B的速度相等时A刚好滑到B的右端，位移关系为xB＋l＝xA 对A、B整体： F＝(M＋m)a 对B木板：受到的摩擦力向右，大小f＝Ma 对A物块：f＝ma 对A、B整体有：F＝(M＋m)a ①两者相对静止时有f≤fm，即f＝Ma≤fm＝μmg，得a≤，F≤μmg ②A、B开始发生相对滑动，即F＞μmg，且aA＞aB时，A将从B右端滑落 ①两者相对静止时有f≤fm，即f＝ma≤μmg，得a≤μg，F≤μ(m＋M)g ②A、B开始发生相对滑动，即F＞μ(m＋M)g，且aA＜aB时，A将从B左端滑落　 $