高考物理知識體系總論：牛頓運動定律綜合應(yīng)用

學霸推薦知識體系梳理牛頓運動定律綜合應(yīng)用優(yōu)秀同齡人的陪伴

讓你的青春少走彎路牛頓運動定律的綜合應(yīng)用是牛頓運動定律的升華，是與其他知識點的綜合考察，在這部分要著重鞏固好相關(guān)題型，提升解決綜合問題的能力。使用說明-內(nèi)容說明01目

錄梳理知識體系CONTENTS02解決經(jīng)典問題實例PA

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1梳理知識體系DREAMOFTHEFUTURE牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架等時圓模型傳送帶模型牛頓運動定律綜合應(yīng)用滑塊木板模型圖像問題綜合連接體的分析方法臨界問題牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架模型特征等時圓模型(1)質(zhì)點從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點所用時間相等，如圖甲所示；(2)質(zhì)點從豎直圓環(huán)上最高點沿不同的光滑弦由靜止開始滑到下端所用時間相等，如圖乙所示；(3)兩個豎直圓環(huán)相切且兩環(huán)的豎直直徑均過切點，質(zhì)點沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到下端所用時間相等，如圖丙所示。牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架項目圖示滑塊可能的運動情況(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景1傳送帶(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a

加速后以a

加速情景2情景312(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先加速后勻速(4)可能先減速后勻速(5)可能先以a

加速后以a

加速項目圖示滑塊可能的運動情況(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景1情景212(6)可能一直減速(1)v0>v時，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0<v時，可能一直加速，也可能先加速再勻速(1)傳送帶較短時，滑塊一直減速達到左端(2)傳送帶較長時，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0>v返回時速度為v，當v0<v返回時速度為v0(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速(4)可能一直減速情景4情景3牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架滑塊木板模型滑塊－木板模型(如圖a)，涉及摩擦力分析、相對運動、摩擦生熱，多次互相作用，屬于多物體多過程問題，知識綜合性較強，對能力要求較高，故頻現(xiàn)于高考試卷中，例如2015年全國Ⅰ、Ⅱ卷中壓軸題25題。另外，常見的子彈射擊木板(如圖b)、圓環(huán)在直桿中滑動(如圖c)都屬于滑塊類問題，處理方法與滑塊－木板模型類似。牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架圖象綜合問題1.“兩大類型”(1)已知物體在某一過程中所受的合力(或某個力)隨時間的變化圖線，要求分析物體的運動情況。(2)已知物體在某一過程中速度、加速度隨時間的變化圖線，要求分析物體的受力情況。2.“一個橋梁”：加速度是聯(lián)系v-t圖象與F-t圖象的橋梁。3.解決圖象問題的方法和關(guān)鍵(1)分清圖象的類別：分清橫、縱坐標所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖象所反映的物理過程，會分析臨界點。(2)注意圖象中的一些特殊點所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標的交點，圖線的轉(zhuǎn)折點，兩圖線的交點等表示的物理意義。(3)明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與物體的運動情況相結(jié)合，再結(jié)合斜率、特殊點、面積等的物理意義，確定從圖象中得出的有用信息，這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點。牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分為三大類。(1)繩(桿)連接：兩個物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起；(2)彈簧連接：兩個物體通過彈簧的作用連接在一起；(3)接觸連接：兩個物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起。連接體模型2.連接體的運動特點輕繩——輕繩在伸直狀態(tài)下，兩端的連接體沿繩方向的速度總是相等。輕桿——輕桿平動時，連接體具有相同的平動速度；輕桿轉(zhuǎn)動時，連接體具有相同的角速度，而線速度與轉(zhuǎn)動半徑成正比。輕彈簧——在彈簧發(fā)生形變的過程中，兩端連接體的速率不一定相等；在彈簧形變最大時，兩端連接體的速率相等。(1)分析方法：整體法和隔離法。(2)選用整體法和隔離法的策略：①當各物體的運動狀態(tài)相同時，宜選用整體法；當各物體的運動狀態(tài)不同時，宜選用隔離法；②對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應(yīng)用整體法與隔離法才能求解。牛頓運動定律綜合應(yīng)用大

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架1.臨界或極值條件的標志(1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，表明題述的過程存在臨界點。(2)若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在“起止點”，而這些起止點往往就對應(yīng)臨界狀態(tài)。臨界問題(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程存在極值，這個極值點往往是臨界點。(4)若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達到正確解決問題的目的極限法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變假設(shè)法

化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時，往往用假設(shè)法解決問題臨界狀態(tài)臨界條件物體所受的合外力為零兩物體間的彈力FN＝0繩中張力為零速度達到最大兩物體剛好分離繩剛好被拉直繩剛好被拉斷繩中張力等于繩能承受的最大拉力將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式，根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件數(shù)學法牛頓運動定律的綜合應(yīng)用知識樹原圖：PA

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2利用知識體系框架來解題DREAMOFTHEFUTURE經(jīng)典例題1如圖所示，在傾角為θ的斜面上方的A點處旋轉(zhuǎn)一光滑的木板AB，B端剛好在斜面上，木板與豎直方向AC所成角度為α，一小物塊由A端沿木板由靜止滑下，要使物塊滑到斜面的時間最短，則α與θ角的大小關(guān)系(??)A.α＝θ???

B.α＝θ/2???C.α＝2θ

???D.α＝θ/3答案解析1答案與解析：如圖所示，在豎直線AC上選取一點O，以適當?shù)拈L度為半徑畫圓，使該圓過A點，且與斜面相切于D點。由等時圓模型的特點知，由A點沿斜面滑到D點所用時間比由A點到達斜面上其他各點所用時間都短。將木板下端B點與D點重合即可，而∠COD＝θ，則α＝θ/2。經(jīng)典例題2如圖甲，水平地面上有一靜止平板車，車上放一質(zhì)量為m的物塊，物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.2，t＝0時，車開始沿水平面做直線運動，其v-t圖象如圖乙所示。g取10m/s2，平板車足夠長，則物塊運動的v－t圖象為(??)答案解析2答案與解析：小車先做勻加速直線運動，然后做勻減速直線運動，勻加速直線運動和勻減速直線運動的加速度大小相等，a車=4m/s2，根據(jù)物塊與車發(fā)生相對滑動時滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度大小為a物=μg＝2m/s2。設(shè)小車和物塊在t時刻速度相同，有24－a

(t－6)＝a

t，解得t=8s，物車物塊以2m/s2的加速度減速至零也需要8s，故只有選項C正確。經(jīng)典例題3如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是(??)答案解析3答案與解析：開始階段，小木塊受到豎直向下的重力和沿傳送帶向下的摩擦力作用，做加速度為a1的勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma

，所以a

＝gsinθ＋μgcosθ。小木塊加速至11與傳送帶速度相等時，由于μ＜tanθ，則小木塊不會與傳送帶保持相對靜止而勻速運動，之后小木塊繼續(xù)加速，所受滑動摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，做加速度為a2的勻加速直線運動，這一階段由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ＝ma

，所以：a

＝gsinθ-μgcosθ。22根據(jù)以上分析，有a

＜a

。所以，本題正確答案為D。12經(jīng)典例題4答案解析4PA

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3回顧落實DREAMOFTHEFUTURE要點①牛頓運動定律主要有兩個解題思路，分別是通過受力分析求