1、專題二 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決“三類”常考問(wèn)題關(guān)鍵能力分層突破考點(diǎn)一動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題.常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)圖象0-，圖象、a-l圖象、/-/圖象、尸-x圖象、尸-a圖象等. “一、二、三、四”快速解決動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題匚語(yǔ)/J看清坐標(biāo)軸所表示的物理量及單位并注意坐I :消尸I標(biāo)原點(diǎn)是否從零開(kāi)始昌商明確因變量與自變量間的制約關(guān)系，明確物理 1=牛(量的變化趨勢(shì)分析圖線，弄清物理過(guò)程，寫(xiě)出相應(yīng)的函數(shù)上架M關(guān)系式焉算工進(jìn)而明確“圖像與公式” “圖像與物體”間的 四斑開(kāi)尸t關(guān)系,以便對(duì)有關(guān)物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確判斷例1. 2022廣東佛山模擬貨車裝載很重的貨物時(shí)，在行駛過(guò)程中要防止貨物發(fā)生相對(duì) 滑動(dòng)，否則存在安全隱患.下面

2、進(jìn)行安全模擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，一輛后車廂表面粗糙 且足夠長(zhǎng)的貨車向前以。=4 m/s的速度勻速行駛，質(zhì)量加*=10 kg的貨物，(可看成質(zhì)點(diǎn))和 質(zhì)量”3=20 kg的貨物8(可看成水平長(zhǎng)板)疊放在一起，開(kāi)始時(shí)/位于8的右端，在，=0時(shí) 刻將貨物X、8輕放到貨車的后車廂前端，最終貨物/恰好沒(méi)有滑離貨物8,貨物4、8在 01s時(shí)間內(nèi)的速度一時(shí)間圖象如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留兩 位有效數(shù)字.求：(1)貨物4、8間的動(dòng)摩擦因數(shù) 1；(2)貨物8與車廂表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)以:(3)貨物8的長(zhǎng)度L思維方法解決圖象綜合問(wèn)題的關(guān)鍵.分清圖象的類別：即分清橫、縱坐標(biāo)軸所代表的物

3、理量，明確其物理意義，掌握物 理圖象所反映的物理過(guò)程，會(huì)分析臨界點(diǎn).明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情境結(jié)合起來(lái)，再結(jié)合斜率、 特殊點(diǎn)、面積等的物理意義.確定從圖象中反饋出來(lái)的有用信息，這些信息往往是解題的突 破口或關(guān)鍵點(diǎn).跟進(jìn)訓(xùn)練1.如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用 一豎直向上的力尸作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).以x表示P離開(kāi)靜止位置的 位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示尸和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是( )FFfF2.如圖甲所示，光滑斜面傾角為仇用一水平外力尸推著物體，逐漸增大尸，物體沿 斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力尸變

4、化的圖象如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2.a Mm s-2)一甲乙(1)求物體的質(zhì)量m；(2)若斜面足夠長(zhǎng)，且撤去推力時(shí)物體的速度是沿斜面向上的12 m/s,求撤去推力后第3 s內(nèi)物體的位移；(3)要使物體在斜面上保持靜止，所施加的最小推力是多大？方向如何?考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題連接體模型是力學(xué)中常見(jiàn)的模型之一，通常是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體相牽連、并排或疊 放，處理相對(duì)靜止類連接體問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)是“一規(guī)律、一特點(diǎn)、兩方法”：(1) 一個(gè)核心規(guī)律牛頓第二定律；(2)一個(gè)重要特點(diǎn)相互作用的物體對(duì)彼此的作用力大小相等；(3)兩種重要方法隔離法、整體法.注意:當(dāng)求系統(tǒng)所受外力或系統(tǒng)加速度時(shí)往往用

5、整體法，而求解內(nèi)力時(shí)通常用隔離法, 必要時(shí)需整體法、隔離法交替應(yīng)用.若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，則需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二 定律列方程求解.例2J2022江西六校聯(lián)考(多選)如圖所示，傾角為6的斜面體放在粗糙的水平地面上, 現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊正沿斜面加速下滑.支架上用細(xì)線懸掛的小球達(dá)到穩(wěn)定(與滑塊相 對(duì)靜止)后，細(xì)線的方向與豎直方向的夾角也為e,斜面體始終保持靜止.則下列說(shuō)法正確 的是()A.滑塊與斜面間的摩擦力為零B.滑塊與斜面間的摩擦力不為零C.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左D.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右跟進(jìn)訓(xùn)練3.如圖甲所示，/、8

6、兩物體疊放在光滑水平面上，對(duì)物體/施加一水平力立尸圖 象如圖乙所示，兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，規(guī)定水平向右為 正方向，則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩物體在4 s時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向B.在13 s時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力為零6 s時(shí)兩物體的速度為零8物體所受的摩擦力方向始終與力尸的方向相同4.如圖所示，水平面上O點(diǎn)及左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙且足夠長(zhǎng)，有6個(gè)質(zhì)量均為機(jī)的完 全相同的小滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕桿相連，相鄰小滑塊間的距離均為L(zhǎng)滑塊1恰好位于 。點(diǎn)，滑塊2、3、依次沿直線水平向左排開(kāi)，現(xiàn)將水平恒力尸作用于滑塊1,經(jīng)觀察發(fā) 現(xiàn)，第6個(gè)滑塊剛好到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)靜止，己知重力加速度為g

7、,滑塊與。點(diǎn)右側(cè)水平 面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則下列說(shuō)法正確的是（）rim_rim嚇OA.水平恒力大小為211mgB.滑塊1進(jìn)入而滑塊2未進(jìn)入水平面粗糙部分時(shí)，系統(tǒng)的加速度為如C.滑塊3通過(guò)。點(diǎn)后到滑塊4通過(guò)O點(diǎn)前，滑塊3、4間輕桿上的作用力為0D.滑塊5通過(guò)。點(diǎn)后到滑塊6通過(guò)O點(diǎn)前，滑塊5、6間輕桿上的作用力大小為?mg考點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問(wèn)題.臨界值或極值條件的標(biāo)志（1）有些題目中有“剛好恰好正好等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界 點(diǎn)；（2）若題目中有“取值范圍”“多長(zhǎng)時(shí)間”“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在 著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)；（3）若題目中有“最大”“

8、最小”“至多至少等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極 值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)；（4）若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度.處理臨界問(wèn)題的三種方法極限法把物理問(wèn)題（或過(guò)程）推向極端，從而使臨界現(xiàn)象（或狀態(tài)）暴露出來(lái)，以達(dá)到正確解 決問(wèn)題的目的假設(shè)法臨界問(wèn)題存在多種可能，特別是有非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過(guò)程中可能出現(xiàn) 臨界條件、也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問(wèn)題數(shù)學(xué)法將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件例3.如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小 車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=03用水平恒力產(chǎn)拉動(dòng)小車，設(shè)物塊的加速

9、度為，小車的加速度 為02.當(dāng)水平恒力尸取不同值時(shí)，與。2的值可能為（重力加速度g取10 m/s2,最大靜摩擦 力等于滑動(dòng)摩擦力）（）a=2 m/s2, 2=3 m/s2a=3 m/s2 ai=6 m/s2ai = 5 m/s2 02=3 m/s2ai=3 m/s2,。2=2 m/s2跟進(jìn)訓(xùn)練5.（多選）如圖所示,在水平光滑桌面上放有如和機(jī)2兩個(gè)小物塊,它們中間有細(xì)線連接.已 知如=3 kg, 52=2 kg,連接它們的細(xì)線最大能承受6 N的拉力.現(xiàn)用水平外力尸|向左拉 如或用水平外力B向右拉加2,為保持細(xì)線不斷，則（）Q的最大值為10NFi的最大值為15NC.尸2的最大值為10ND.尸2的最

10、大值為15N6.如圖所示，在傾角為。=30。的光滑固定斜面上，物塊1、8質(zhì)量分別為機(jī)和2m, 物塊Z靜止在輕彈簧上面，物塊8用細(xì)線與斜面頂端相連，4、8緊挨在一起，但4、8之 間無(wú)彈力.已知重力加速度為g,某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則剪斷細(xì)線瞬間，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （）A.物塊8的加速度大小為IB.物塊4、8間的彈力大小為夕這C.彈簧的彈力大小為igD.物塊”的加速度大小為I溫馨提示:請(qǐng)完成課時(shí)分層作業(yè)（無(wú)）專題二應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決“三類常考問(wèn)題關(guān)鍵能力分層突破例1解析：(1)對(duì)貨物力進(jìn)行分析，由圖乙知?jiǎng)偡派宪噹麜r(shí)，力的加速度圖=4 m/s2 由牛頓第二定律有mAg-mAaA解得加=0.40.(2)

11、對(duì)貨物8進(jìn)行分析，由圖乙知?jiǎng)偡派宪噹麜r(shí)，貨物B的加速度g=8m/s2由牛頓第二定律有 niniA+mAgmnau,解得 /2=0.67.(3)解法一：由圖乙知，貨物B經(jīng)時(shí)間八=0.5 s與車共速，貨物N經(jīng)時(shí)間會(huì)=1 s與車共速，則在01s時(shí)間內(nèi)，貨物5的位移為心=梟8比+。2 L)貨物力的位移為必得aA其分析可知，貨物8的長(zhǎng)度L=xb辦聯(lián)立解得 = 1.0 m.解法二：從將貨物/、8放上車廂到力、8均與車相對(duì)靜止的過(guò)程中，貨物8對(duì)地位移 設(shè)為xZ,貨物/對(duì)地位移設(shè)為口，則貨物B的長(zhǎng)度=刈一口由圖乙知，貨物/、8對(duì)地位移之差在數(shù)值上等于各自的。f圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積 之差，即Z=ix(l-0.

12、5)X4m=1.0 m.答案：0.40 (2)0.67 (3)1.0 m.FklxQx)2g解析：設(shè)物塊產(chǎn)靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為M),物塊尸受重力7g、彈簧彈力咫一X0X)及 力凡 根據(jù)牛頓第二定律，得尸+女(/一0工)一唁=?。且 k(l-xo)mg故 F=kx+ma.根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)知F-x圖象是截距為ma的一次函數(shù)圖象.故選項(xiàng)A正確.答案：A.解析：(1)當(dāng)外力為零時(shí)，加速度為6m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得mg sin 9=ma解得 sin 0=0.6當(dāng)外力為20N時(shí)，加速度為2 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得Feos 0zgsin解得m=2 kg(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得%=憂3-|q巧

13、 -(vt2 |at2 ) = 3m所以位移大小為3 m,方向沿斜面向下(3)要使物體能靜止在斜面上，根據(jù)平衡條件知，當(dāng)推力垂直于支持力，即沿斜面向上 時(shí)，推力最小，為尸=mg sin 9=12 N答案：(1)2 kg (2)3 m,方向沿斜面向下(3)12 N,沿斜面向上例2解析：設(shè)小球的質(zhì)量為mo,滑塊(含支架)的質(zhì)量為機(jī)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，在 沿斜面方向上，由牛頓第二定律有znogsin。=機(jī)0,解得a=gsin。，對(duì)滑塊(含支架)和小球 整體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律(m+mo)gsin 9一片(加+硒)，聯(lián)立解得尸0,選項(xiàng)A 正確，B錯(cuò)誤；斜面體給滑塊只有垂直斜面向上的支持力，故

14、斜面體只受到滑塊垂直斜面向 下的壓力作用，此壓力在水平方向上的分力向右，故斜面體具有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以靜止 的斜面體受到水平向左的靜摩擦力作用，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.答案：AC.解析：以X、8為整體，由牛頓第二定律知，加速度a=-J,方向一直向右，整 mA+mB體一直做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；對(duì)8分析，摩擦力R=ioa,方向始終與力尸的方向 相同，16s內(nèi)摩擦力不為0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確.答案：D.解析：從滑塊1開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到滑塊6運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的過(guò)程，有F-5L-,ungL-“mg-2L- fimg-3L fimg 4L-firng-5L=O,解得F=3mg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑塊1進(jìn)入而滑塊2未進(jìn)入

15、水平面粗糙部分時(shí)，對(duì)系統(tǒng)整體有尸一解得a=3g,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；滑塊3通過(guò) 。點(diǎn)后到滑塊4通過(guò)。點(diǎn)前，系統(tǒng)受到的總摩擦力為3/ng,拉力和摩擦力平衡，因此系統(tǒng) 勻速運(yùn)動(dòng)，研究滑塊4、5、6整體可知，輕桿對(duì)滑塊4的作用力為0,選項(xiàng)C正確；滑塊5 通過(guò)。點(diǎn)后到滑塊6通過(guò)。點(diǎn)前，對(duì)系統(tǒng)整體受力分析有-r5mg=6im,對(duì)滑塊6 有T=ma,解得7=一即輕桿對(duì)滑塊6有向左的作用力，大小為mg,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C例3解析：物塊在水平方向上所受合力最大值是最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可 知物塊的最大加速度為amax=詈=g=3 m/s2；當(dāng)物塊的加速度aiamax=3 m/s2時(shí)，物塊與 小車的加速度相同，即a2=mamax=3 m/s2；當(dāng)物塊的加速度ai=amax=3m/s2時(shí)，小車的 加速度=amax=3 m/s), B 正確，A、C1 D 錯(cuò)誤.答案：B.解析：若向左拉對(duì)加2分析，則尸Tm=i2a,得出最大加速度a=3 m/s?；對(duì)兩物 塊系統(tǒng)：Fi=(/ni+m2)a=(2+3)X3 N=15 N,選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；若向右拉m2,對(duì)如