第15讲 牛顿运动定律的应用2

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：陈庆威考点CONTENT连接体问题临界极值问题动力学图像问题连接体问题考点一模型概述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：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：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.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”.连接体问题的处理方法08.

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.例题精选09.例题1【参考答案】C

例题解析10.解析

例题精选11.例题2

例题精选12.例题2【参考答案】ABD

例题解析13.解析

例题解析14.解析

例题精选15.例题3

例题精选16.例题3【参考答案】D

例题解析17.解析

临界极值问题考点二临界条件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。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.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的摩擦力减小例题解析04.解析

例题精选05.例题5解析

例题解析06.动力学图像考点三常见图像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.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.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.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.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（

）ABCD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。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＝10m/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7.5N/cmC.物体的质量为3kgD.物体的加速度大小为5m/s2例题精选07.【参考答案】D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＝5N/cm，B错误；根据牛顿第二定律有10N＝ma,30N－mg＝ma，