1、第三章 牛顿牛顿运动定律运动定律 第3讲 牛顿运动定律的综合应用 1 核心考点重点突破 2 名师讲坛素养提升 3 2年高考1年模拟 1 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 1连接体的类型连接体的类型 (1)物体叠放连接体物体叠放连接体 (2)弹簧连接体弹簧连接体 考点一考点一 应用整体法与隔离法处理连接体问题应用整体法与隔离法处理连接体问题 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (3)轻绳轻绳(杆杆)连接体连接体 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2连接体的运动特点连接体的运动特点 (1)轻绳轻绳在伸直状态下在伸直状态下，
2、两端的连接体沿绳方向的速度总是相两端的连接体沿绳方向的速度总是相 等等。 (2)轻杆轻杆平动时平动时，连接体具有相同的平动速度；转动时连接体具有相同的平动速度；转动时，连接体连接体 具有相同的角速度具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比而线速度与转动半径成正比。 (3)轻弹簧轻弹簧在发生形变的过程中在发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相两端连接体的速度不一定相 等；在弹簧形变最大时等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等两端连接体的速率相等。 3处理连接体问题的方法：处理连接体问题的方法： 整体法整体法、隔离法或隔离法或“先整体求加速度先整体求加速度，后隔离求连接体之间作用后隔离求
3、连接体之间作用 力力”。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (2021 湖南茶陵月考湖南茶陵月考)a、b两物体的质量分别为两物体的质量分别为m1、m2，由由 相同的轻质弹簧相连相同的轻质弹簧相连。如图甲所示如图甲所示，当用大小为当用大小为F的恒力沿水平方向拉的恒力沿水平方向拉 着着a，使使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为弹簧伸长量为 x1；如图乙所示；如图乙所示，当用恒力当用恒力F竖直向上拉着竖直向上拉着a，使使a、b一起向上做匀加速一起向上做匀加速 直线运动时直线运动时，弹簧伸长量为弹簧伸长量为x2；如图丙所示；
4、如图丙所示，当用恒力当用恒力F倾斜向上拉着倾斜向上拉着 a，使使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为弹簧伸长量为x3， 如图所示如图所示。则则 ( ) Ax1x2x3 Bx1x3x2 C若若m1m2，则则x1x3x2 D若若m1m2，则则x1v 时，可能一直减速，也可能先减速再时，可能一直减速，也可能先减速再 匀速匀速 (2)v0v，返回时速度为，返回时速度为 v，若，若 v0v，返，返 回时速度为回时速度为 v0 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 2倾斜传送带模型倾斜传送带模型 项目项目 图示图示 滑块可能的运动情况
5、滑块可能的运动情况 情景情景 1 (1)可能一直加速可能一直加速 (2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速 情景情景 2 (1)可能一直加速可能一直加速 (2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速 (3)可能先以可能先以 a1加速后以加速后以 a2加速加速 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 项目项目 图示图示 滑块可能的运动情况滑块可能的运动情况 情景情景 3 (1)可能一直加速可能一直加速 (2)可能先加速后匀速可能先加速后匀速 (3)可能一直匀速可能一直匀速 (4)可能先以可能先以 a1加速后以加速后以 a2加速加速 (5)可能先减速后匀速可能先减速后匀速 情景情景 4 (1
6、)可能一直加速可能一直加速 (2)可能一直匀速可能一直匀速 (3)可能先减速后反向加速可能先减速后反向加速 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 例例3 (2020 江苏扬州中学月考江苏扬州中学月考)如图所示为某工厂的货物传送装如图所示为某工厂的货物传送装 置，倾斜传送带置，倾斜传送带 AB(与水平面成与水平面成 37 角角)与一斜面与一斜面 BC(与水平面成与水平面成 30 角角)平滑连接，平滑连接，A 点到点到 B 点的距离点的距离 x4.5 m，B 点到点到 C 点的距离点的距离 L 0.6 m，传送带运行速度恒为，传送带运行速度恒为 v05 m/s，现将一质量，现将一质
7、量 m0.4 kg 的小物体的小物体 轻轻放于轻轻放于 A 点，小物体恰好能到达最高点点，小物体恰好能到达最高点 C 点，已知小物体与斜面间的点，已知小物体与斜面间的 动摩擦因数动摩擦因数 1 3 6 ，求：，求：(g 取取 10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8，空，空 气阻力不计气阻力不计) 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)小物体运动到小物体运动到B点时的速度点时的速度v的大小；的大小； (2)小物体与传送带间的动摩擦因数小物体与传送带间的动摩擦因数； (3)小物体从小物体从A点运动到点运动到C点所经历的时间点所经历的时间t。 解析解析 本题
8、考查倾斜传送带模型本题考查倾斜传送带模型。 (1)设小物体在斜面上的加速度为设小物体在斜面上的加速度为a1，运动到运动到B点时的速度为点时的速度为v，小物小物 体在斜面上体在斜面上，由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mgsin 1mgcos ma1， 由运动学公式知由运动学公式知0v22a1L， 联立解得联立解得v3 m/s。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 答案答案 (1)3 m/s (2)0.875 (3)3.4 s (2)因为因为 vv0，所以小物体在传送带上一直做匀加速运动，设加速度，所以小物体在传送带上一直做匀加速运动，设加速度 大小为大小为 a2，由牛顿第二定律
9、知，由牛顿第二定律知 mgcos mgsin ma2， 又因为又因为 v22a2x，联立解得，联立解得 0.875。 (3)小物体从小物体从 A 点运动到点运动到 B 点所经历的时间点所经历的时间 t1 v a2， ， 从从 B 点运动到点运动到 C 点所经历时间点所经历时间 t2 v a1， ， 联立解得小物体从联立解得小物体从 A 点运动到点运动到 C 点所经历的时间点所经历的时间 tt1t23.4 s 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (1)注意滑块相对传送带的运动方向注意滑块相对传送带的运动方向，正确判定摩擦力的方向正确判定摩擦力的方向。 (2)在水平传送带上在水平
10、传送带上，滑块与传送带共速时滑块与传送带共速时，滑块与传送带相对静止滑块与传送带相对静止 做匀速运动做匀速运动。 (3)在倾斜传送带上在倾斜传送带上，滑块与传送带共速时滑块与传送带共速时，需比较需比较mgsin 与与 mgcos 的大小才能确定运动情况的大小才能确定运动情况。 滑块在传送带上运动的滑块在传送带上运动的“六点六点”注意问题：注意问题： 名师点名师点拨拨 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 (4)注意滑块与传送带运动方向相反时注意滑块与传送带运动方向相反时，滑块速度减为零后反向加速滑块速度减为零后反向加速 返回返回。 (5)注意传送带的长度注意传送带的长度，判定滑
11、块与传送带共速前是否滑出判定滑块与传送带共速前是否滑出。 (6)滑块在传送带上运动形成的划痕长度是滑块与传送带的相对位滑块在传送带上运动形成的划痕长度是滑块与传送带的相对位 移移。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 变式训练变式训练3(多选多选)如图所示如图所示，水平传送带水平传送带A、B两端相距两端相距x4 m，以以v04 m/s的速度的速度(始终保持不变始终保持不变)顺时针运转顺时针运转，今将一小煤块今将一小煤块(可视可视 为质点为质点)无初速度地轻放至无初速度地轻放至A端端，由于煤块与传送带之间有相对滑动由于煤块与传送带之间有相对滑动，会会 在传送带上留下划痕在传送带
12、上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数已知煤块与传送带间的动摩擦因数0.4，取重取重 力加速度大小力加速度大小g10 m/s2，则煤块从则煤块从A端运动到端运动到B端的过程中端的过程中 ( ) A煤块从煤块从A端运动到端运动到B端的时间是端的时间是2.25 s B煤块从煤块从A端运动到端运动到B端的时间是端的时间是1.5 s C划痕长度是划痕长度是0.5 m D划痕长度是划痕长度是2 m BD 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 根据牛顿第二定律，煤块的加速度根据牛顿第二定律，煤块的加速度 amg m 4 m/s2，煤块，煤块 运动到速度与传送带速度相等时的时间
13、运动到速度与传送带速度相等时的时间 t1v 0 a 1 s， 位移大小， 位移大小 x11 2at 2 1 2 mmg 时，时，b 相对相对 a 滑动滑动 A 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 本题考查板块模型中的临界问题。本题考查板块模型中的临界问题。a、b 之间的最大静摩擦之间的最大静摩擦 力力 fmaxmg，b 与桌面间的最大静摩擦力与桌面间的最大静摩擦力 fmax1 4 2mg1 2mg， ，a、 b 相对桌面一起运动，刚好不发生相对滑动时，由牛顿第二定律，对相对桌面一起运动，刚好不发生相对滑动时，由牛顿第二定律，对 b 有有 mg1 2mg ma0，解得
14、，解得 a01 2g，对整体有 ，对整体有 F01 2mg 2ma0，解得，解得 F03 2mg，所以若 ，所以若 a、b 两个物体始终相对静止，则水平拉力两个物体始终相对静止，则水平拉力 F 不能超不能超 过过3 2mg，当水平拉力 ，当水平拉力 F3 2mg 时， 时，b 相对相对 a 滑动，故滑动，故 A 正确，正确，D 错误；错误； 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 当当水平拉力水平拉力 Fmg 时，时，a、b 一起加速运动，加速度一起加速运动，加速度 a1 mg1 2mg 2m 1 4g，对 ，对 a，根据牛顿第二定律可得，根据牛顿第二定律可得 Ff1ma1，解得
15、，解得 a、b 间的摩擦力间的摩擦力 f13 4mg， 故 ， 故 B 错误； 根据错误； 根据 A 选项的分析可知， 无论水平拉力选项的分析可知， 无论水平拉力 F 为何值，为何值， b 的加速度不会超过的加速度不会超过1 2g，故 ，故 C 错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 4(2020 浙江模拟浙江模拟)如图如图(甲甲)所示，足所示，足够长的传送带与水平面夹角为够长的传送带与水平面夹角为 ，传送带匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一滑块，滑块与传送带，传送带匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一滑块，滑块与传送带 间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为 ，滑块速
16、度随时间变化的关系如图，滑块速度随时间变化的关系如图(乙乙)所示，所示，v0，t0 已知，则已知，则 ( ) A传送带一定顺时针转动传送带一定顺时针转动 Btan v0 gt0cos C传送带的速度大于传送带的速度大于 v0 Dt0后滑块的加速度为后滑块的加速度为 2gsin v 0 t0 D 高考一轮总复习 物理 第三章 牛顿运动定律 返回导航 解析解析 若传送带顺时针转动，当滑块下滑时若传送带顺时针转动，当滑块下滑时(mgsinmgcos )， 将一直匀加速到底端；当滑块上滑时将一直匀加速到底端；当滑块上滑时(mgsin mgcos )，先做匀加速运，先做匀加速运 动，在速度与传送带速度相
17、等后将做匀速运动，两种情况均不符合题图动，在速度与传送带速度相等后将做匀速运动，两种情况均不符合题图 (乙乙)，故传送带是逆时针转动，选项，故传送带是逆时针转动，选项 A 错误；滑块在错误；滑块在 0t0时间内，所受时间内，所受 滑动摩擦力沿传送带向下，匀加速下滑，滑动摩擦力沿传送带向下，匀加速下滑，a1gsin gcos ，由图可知，由图可知 a1v 0 t0 ，则，则 v0 gt0cos tan ，选项，选项 B 错误；只有当滑块的速度等于传错误；只有当滑块的速度等于传 送带的速度时， 滑块所受的摩擦力变成斜向上， 故传送带的速度送带的速度时， 滑块所受的摩擦力变成斜向上， 故传送带的速度等于等于 v0， 选项选项 C 错误； 等速后的加速度错误； 等速后的加速度 a2gsin gcos ， 代入， 代入 解得解得 a22gsin v 0 t0 ，选项，选项 D 正确。综上所述，本题答案为正确。综上所述，本题答案为 D。 谢谢观看
