高三物理二轮复习课件：相互作用 牛顿动动定律 高考研究(四) 动力学四大模型之四——连接体

v1 2m / s v2 4m / s
a 5m / s2 t2 0.5s
s1 1m
s2 2.625 m
s 1.625m
第15页，共18页。
小结 ： (xiǎojié)
• 仔细审题，找已知量、未知量； • 创设物理情景，建立物理模型； • 分析物理过程，找内在联系、隐含条件； • 列式求解，并对结果分析验证。
b
F h
第14页，共18页。
解：
mg ma1
s
b
1 2
a1t12
s
1 2
a2t12
F mg Ma2
v1 a1t1 v2 a2t1
F Ma
h
1 2
gt22
s1 v1t2
s2
v2t2
1 2
at22
s s2 s1
a1 2m / s2
t1 1s a2 4m / s2
F 500N
f mg Mgv2 v2 2gL
（2）汽车制动后运动的时间为
t2
v
g
2L v
第11页，共18页。
2004年高考全国理综试卷（Ⅱ）第25题
一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平(shuǐpíng)桌面中央。
桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数
为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定的加速度 a 将 桌布抽离桌面，加速度的方向水平且垂直于AB边。若圆盘最后未从
黑s色0 痕12迹a的0t 2长度v0 由以上各式得
t / 4分
s
v
2 0
3分
l=s0没 得－有5s分分。析1过分程，只2a有最后答案的，
l v02 (a0 g) 2a0 g

向下减速运 动
Fy－mg ＝ ma
向下加速运 mg －Fy＝
动
ma
注意
重力 不变
应用 (Ⅱ)
频命题率很好地诠释了其 物理学主干知识的地位， 2013 、2015 年的大分值 计算题更加突出亮点。所
7
超重和矢 重(Ⅰ)
以多体、多过程、板块模 型等问题都要理清解题思 路。
特点暨判断依 状态
据 物体具有向上 超重 的 加速度或分量
物体具有向下
两种运动情 况
表达式
向上加速运 动
考纲要求
命题解读
滑动摩擦 力、动摩 1 擦因数、 静摩擦力 (Ⅰ)
形变、弹 2 性、胡克
定律 (Ⅰ)
3
矢量和标 量(Ⅰ)
4

力的合成 和分解 (Ⅱ)
个7考点中， 3 个Ⅱ要 求。其中受力分析、正交
5
共点力的 平衡 (Ⅱ)
分解、动态平衡是相互作 用部分命题的热点。而有 关牛顿运动定律问题以高
牛顿运动 6 定律及其

专题3 牛顿运动定律
考点10 对牛顿运动定律的理解 考点11 两类动力学的基本问题 考点12 利用整体法和隔离法求解连接体问题 考点13 超重和失重现象 考点14 牛顿第二定律的临界问题 考点15 传送带及板块模型问题
1
考点10 对牛顿运动定律的理解
1．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到
考点10 对牛顿运动定律的理解
考法3 考查牛顿第二定律的瞬时性★★
高考对牛顿第二定律的瞬时性的考查，通常以小球、细绳、弹簧、 支持面建立情景，求剪断细绳或撤掉支持面时物体的加速度．
关键是分析瞬时状态前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定
律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立．
10
考点10 对牛顿运动定律的理解
2．外力和内力：如果以物体组成的系统为研究对象，系统 之外的物体对该系统的作用力称为外力，而系统内各物体间的相互作 用力称为内力．
17
3．整体法：在连接体问题中，如果不要求知道各个物体之间的相互
作用力，并且各个物体具有相同的加速度，此时把它们看成一个整体来分 析较方便，这种方法称为整体法．
4．隔离法：如果需要知道系统中物体之间的相互作用力，就需要把
有外力迫使它改变这种状态为止．它是物体不受外力作用时所遵循的运动规律 ．
2．惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质．
(1)惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大． (2)惯性是物体的固有属性，不是一种力．在对物体进行受力分析时要尤 为注意．
3．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方
3
(3) 同体性：同体性是指公式F＝ma中，F、m、a同属于一个研究对象

本题综合运用了整体法和隔离法， 巧妙解决了 a、b 两木块的受力问题。由 于 a、b 两木块保持静止，在分析水平面 对 b 的支持力及 b 与水平面之间的摩擦 力问题时，采用整体法较为简单，而分 析 a、 b 之间的弹力和摩擦力时就必须采 用隔离法。
[跟进训练]
1.(多选)完全相同的两物体 P、Q 质量均为 m，叠放在一 起置于水平面上，如图所示。现用两根等长的细线系在两物 体上，在细线的结点处施加一水平拉力 F，两物体始终保持 静止状态，则下列说法不正确的是(重力加速度为 g)( )
| 变加速运动的物块与物块
[例 3]
(2017· 上海徐汇区模拟)如图甲所示，足够长的木板
B 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块 A。木板 B 受到随时 间 t 变化的水平拉力 F 作用时，木板 B 的加速度 a 与拉力 F 关 系图像如图乙所示，则小滑块 A 的质量为( )
[解析] 对 a、b 整体，合外力为零，故水平面与 b 之间 无摩擦力，否则无法平衡，D 错误；由题意可知两个力 F 的 竖直分量平衡，故水平面对 b 的支持力等于 2mg，B 错误；对 a 采用隔离法分析，受到竖直向上的 b 对 a 的支持力、竖直向 下的重力、水平向左的摩擦力和力 F 四个力的作用，摩擦力 不可能为零，否则 a 不能平衡，由竖直方向受力平衡条件知， b 对 a 的支持力小于 a 的重力 mg，A 错误，C 正确。 [答案] C
高考研究(一)
动力学四大模型之一——物块
物块与物块(或木板)组合在一起的连接体问题， 是 历年高考重点考查的内容之一，其中用整体法和隔离 法处理连接体问题，牛顿运动定律与静力学、运动学 的综合问题，非匀变速直线运动中加速度和速度变化 的分析判断等都是高考热点。

K 考题 专项 训练
解析 考查xt图象．由图可知，在t1时刻是b车追 上a车，A错误；图线的倾斜方向代表车的运动方向，
向上倾斜代表与正方向相同，向下倾斜代表与正方
栏
向相反，图象的斜率的绝对值代表速率，B、C正
目
链
确，D错误．
接
答案 BC
K 考题 专项 训 练 变式训练
1．一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动，
栏 目 链 接
K 考题 专项 训练
题型一图象问题（A层次）
例1(双选)如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行 驶的汽车a和b的位置－时间(xt)图线．由图可知( )
A．在时刻t1，a车追上b车
栏 目 链
接
பைடு நூலகம்
B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反
C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
K 考点 精辟 解析
(2)平均速度 v＝v0＋2 vt，中间时刻的瞬时速度等于平均速
度，即 v t ＝v；
2
栏
目
(3)逆向思维法：将匀减速直线运动转换成初速度为零的匀
链
接
加速直线运动进行处理．如竖直上抛运动上升阶段的逆运动为
自由落体运动．
K 考点 精辟 解析
3．st图象与vt图象的比较．
栏 目 链 接
目
连接体问题；④运用超重和失重的知识定性分析力学现
链
接
象．
近年高考的趋势——重点考查“方法”与“能力”， 在本章考点中得以充分体现．如牛顿第二定律与第三定律 的综合应用，物理图象、瞬时效应(力的矢量性与瞬时性)、 临界状态等，必须灵活掌握，熟练应用．

|
胡克定律在平衡问题中的应用
与弹簧相连的物体在弹簧弹力和其他力 题型 简述 作用下处于平衡状态： 若已知弹簧的情况 (劲度系数、形变量)可以求解其他力；反 过来， 若已知物体受到的其他力可以求解 弹簧的情况。
(1)胡克定律：F＝kx，ΔF＝k·Δx。 方法 (2) 如果对弹簧测力计的两端施加 ( 沿 突破 轴线方向)大小不同的拉力， 弹簧测力 计的示数等于挂钩上的拉力。
[例 2]如图所示，倾角为 θ 的固定光滑斜面底部有一垂直 斜面的固定挡板 C。劲度系数为 k1 的轻弹簧两端分别与质量 均为 m 的物体 A 和 B 连接，劲度系数为 k2 的轻弹簧一端与 A 连接，另一端通过细线与一轻质小桶相连，细线跨过斜面顶端 的光滑的定滑轮，B 靠在挡板 C 处，A 和 B 均静止。现缓慢 地向小桶内加入细砂，当 B 与挡板 C 恰要分离时，小桶下降 的距离是多少？
高考研究(三)
动力学四大模型之三——弹簧
纵观历年的高考试题，和弹簧有关 的题目占有相当的比重，高考命题者常 以弹簧为载体设计出各类试题，试题涉 及静力学问题、动力学问题和能量守恒 问题、振动问题、功能问题等。几乎贯 穿整个力学的知识体系。
对于弹簧，从受力角度看，弹簧上 的弹力是变力；从能量角度看，弹簧是 个储能元件。因此，弹簧问题能很好地 考查学生的综合分析能力，故备受高考 命题者的青睐。本节次主要解决静力学 和动力学中的弹簧问题。
A．x1∶x2∶x3＝ 3∶1∶2 B．x1∶x2∶x3＝ 3∶2∶1 C．x1∶x2∶x3＝1∶2∶ 3 D．x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 3
解析： 选 D 以结点 O 为研究对象受力分析， mg 由几何知识知 T1＝ ，T ＝mgtan 30° ，T3＝ cos 30° 2 mg，故 T1∶T2∶T3＝2∶1∶ 3。根据胡克定律有 T＝kx，则 x1∶x2∶x3＝2∶1∶ 3。故 D 正确。

高考研究(二)
动力学四大模型之二——斜面
斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，各级各类 考题中都会出现。高考物理中的斜面问题千变万化，可能 光滑，也可能粗糙；可能固定，也可能运动，运动又分匀 速和变速；可能是一个斜面，也可能是多个斜面。求解斜 面问题，做好斜面上物体的受力分析，尤其是斜面对物体 的作用力(包括支持力和摩擦力)是解决问题的关键。
2.(2017· 河南郑州模拟)如图所示，在竖直 方向运行的电梯中，一个质量为 m 的物块置 于倾角为 30° 的粗糙斜面上，物块始终位于斜 面上某一位置。 则下列判断中正确的是( )
A．若电梯静止不动，物块所受的摩擦力一定是零 B．若电梯匀速向上运动，物块所受摩擦力方向有 可能沿斜面向下 C．若电梯加速上升，物块所受弹力与摩擦力的合 力一定大于 mg D．若电梯加速下降，物块所受摩擦力的方向一定 沿斜面向下
[名师指津]
本题考查受力分析、摩擦力、平衡 条件、力的分解及其相关知识。分析此 题，只需根据题述，利用最大静摩擦力 平行斜面向上、 平行斜面向下两种情况， 应用平衡条件列出两个方程，即可解出 物块与斜面间最大静摩擦力的表达式。
[跟进训练]
1.如图，P、Q 两个完全相同的物体放在车上，且 相对于小车静止，一起水平向右做匀加速直线运动， 运动中小车对 P、Q 的作用力相比较( )
| 物体受斜面的摩擦力的分析
静止在斜面上的物体， 因为其他因素的影 题型 响，可能不受摩擦力，也可能受摩擦力， 简述 而摩擦力的大小和方向需要根据具体的 受力情况判断。
静止于斜面上的物体， 当除了与斜面之间的 方法 突破 相互作用之外，还受到其他力的作用时，物 体所受斜面的静摩擦力一般是不确定的。 此 时一般需要应用假设法， 再通过分析、 推理、 讨论、演算等手段得出结论。

衡或抵消。 （3）作用力和反作用力属于同一种性质的力。
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二、力学中的常见力
1. 万有引力（universal gravitation）
存在于任何 两个物体间的相互吸引力。
牛顿万有引力定律：
F
G
m1m2 r2
其中m1和m2为两个质点的引力质量，r为两个质点
的距离，G叫做引力常量。
G 6.672 59 1011 N m2 / kg2
合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速
度的方向与合外力的方向相同。
数学形式： F ma
或
F
dp
m
dv
讨论
dt dt
（1）力是产生加速度的原因。
（2）惯性质量：平动惯性大小的量度
（3）瞬时性，矢量性
分量式： Fx=max , Fy=may , Fz =maz 或 Ft=mat , Fn=man （自然坐标系） （4）在惯性系中成立
FT
2m1m2 m1 m2
(a
g)
讨论
当a =-g时，ar=0，T=0，即滑 a1 轮、质点都成为自由落体，两 个物体之间没有相对加速度。
FT
m1 a2
m1 g
y
FT
m2
m2 g
O
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例1-10 一个质量为m、悬线长度为l 的摆锤，挂在架 子上，架子固定在小车上，如图所示。求在下列情况
下悬线的方向(用摆的悬线与竖直方向所成的角表示)
v 2Rg cos
圆轨道的作用力
FN
m
v2 R
mg cos
3mg cos
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2. 变力作用下的单体问题 例1-12 计算一小球在水中竖直沉降的速度。已知小 球的质量为m，水对小球的浮力为Fb，水对小球的粘 性力为Fv= -Kv，式中K是和水的黏性、小球的半径有 关的一个常量。

网络构建
1．相互作用
2．牛 ·二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
专题一 相互作用与牛顿运动定律
1 考纲展示 2 备考策略 3 网络构建
考纲展示
力的合成和分解
Ⅱ
牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用 Ⅱ
备考策略
本专题内容在近几年的高考试题中均有体现，若单独考查， 则大多数情况是以选择题的形式出现，难度适中，若综合考 查则常渗透于综合计算题中，更多的是体现在实际问题中， 甚至与功和能、电场中的带电粒子、磁场中的通电导线和带 电粒子、电磁感应等结合起来，作为综合试题中的一个知识 点加以体现，因此在复习本专题时，应做到熟练掌握受力分 析，正确理解运动和力的关系、并趋向于用牛顿运动定律解 决生活、科技、生产实际问题。

过了中后卫布林德的头顶下落就算德罗巴不用跳起不用移动也可以顶到这个球这个球距离球门不到 的向禁区内移动抢点或者解围但是一切都太晚了布隆坎普几步来到底线附近在无人盯防的情况下右脚传出了一记漂亮的弧线球找中路的德罗巴这脚球传的速度奇快又非常舒服越 松的接到皮球把球一磕改变了方向然后快速下底这个时候阿贾克斯的球员发现了布隆坎普的动作顿时大惊失色梅尔奇奥特快速向移向边路防止布隆坎普的传中双方的球员都纷纷 慢慢移动不知不觉的已经到了几乎和禁区平行的位置就在几乎所有人都以为阿尔蒂多雷要远射的时候阿尔蒂多雷却突然把球传到了一个所有人都想不到的地方右边路布隆坎普轻 太阳穴的位置触球球直接飞出了底线顿时眼镜碎了一地谁都想不到在距离球迷 击德罗巴德罗巴庞大的身躯在德波尔有意的撞击之下发生了一点改变这一点改变就是致命的因为布隆坎普的这脚传球太快德罗巴本来是想用额头把球砸进球门这一下却变成了用 有那么强大了早就看到了这个落点却被德罗巴卡住位置的德波尔终于等到了机会老奸巨猾的德波尔也貌似要跳起头球其实他根本就不可能碰到球他只是佯装跳起用身体狠狠的撞 状的看着禁区看着德罗巴希望德罗巴不要抢到点这时候德罗巴却出人意料的起跳了他想微微跳起然后把球砸向球门如果双脚站在地面上德罗巴就是巨人安泰但是跳起之后他就没 被打丢了德罗巴沮丧的跪在草皮上不住的摇头痛骂自己是傻 呼的这时气得狠狠的蹲下捶地他不能想象在这一瞬间德罗巴那浆糊脑袋里想的是什么距离球门这么近怎么顶不不能进非要玩花样尼玛觉得是花样滑冰玩艺术了加分啊一个必进球 略了这是防守失误的起因阿贾克斯逃过一劫但是这样的错误不能再犯下一次阿尔克马尔人海会再给你们机会吗解说员指责阿贾克斯的球员在这个球的处理上太大意竟然没发现移 X啊啊啊不可思议一个必进球被德罗巴打飞这是一个打飞比打进更难的球阿尔克马尔的球员真是奇葩啊布隆坎普被忽 5米的情况下德罗巴把这个球顶飞了阿贾克斯的球迷为德罗巴发