专题15与实际情景相关的运动和力问题(解析版)-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练
2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第三章 牛顿运动定律
专题 15 与实际情景相关的运动和力
第一部分 知识点精讲
与实际情景相关的运动和力问题主要有:体育与娱乐,交通等。这些实际
问题可能为连接体、叠加体;其运动可能为直线运动,类平抛运动,圆周运动
等;在运动过程中可能会出现临界问题和极值问题。
1. 应用整体法与隔离法处理连接体问题。
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,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度
(或其他未知量)
隔离法的
选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力
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、
隔离法的
交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时,一般采
用“先整体求加速度,后隔离求内力”
2. 动力学中的临界极值问题
(1).常见临界问题的条件
①接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是弹力 FN=0。
②相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。
③绳子断裂与松弛的临界条件: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最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零。
(2).求解临界极值问题的三种方法
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
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
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
第二部分 最新高考题精选
1. (2022 山东物理)某粮库使用额定电压 ,内阻 的电动机运粮。
如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度
沿斜坡匀速上行,此时电流 。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程 L到达卸粮
点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已
知小车质量 ,车上粮食质量 ,配重质量 ,取重力加
速度 ,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为
k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数 k值;
(2)上行路程 L值。
【参考答案】(1) ;(2)
【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。
【名师解析】
(1)设电动机的牵引绳张力为 ,电动机连接小车的缆绳匀速上行,由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速,设绳的张力为 ,对配重有
设斜面倾角为 ,对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行,有
联立各式解得,
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动,设加速度为 ,对系统由牛顿第二
定律有
可得
由运动学公式可知
解得
2.(9分)(2022 年6月浙江选考)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中,如图所示,
倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l1=4m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若
货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为 ,货物可
视为质点(取 cos24°=0.9,sin24°=0.4)。
第19 题图
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