《2023届高考物理一轮复习热点题型归类训练》专题06 牛顿运动定律的综合应用（原卷版）

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专题 06 牛顿运动定律的综合应用
目录
题型一 动力学中的连接体问题.............................................................................................................................. 1
类型 1　共速连接体---力的“分配”.............................................................................................................. 2
类型 2　关联速度连接体................................................................................................................................. 5
题型二 动力学中的临界和极值问题...................................................................................................................... 8
类型 1 板块模型中相对滑动的临界问题........................................................................................................ 8
类型 2 恰好脱离的动力学临界问题.............................................................................................................. 11
类型 3 动力学中的极值问题......................................................................................................................... 15
题型三 动力学中的图像问题................................................................................................................................ 17
类型 1　通过 F-t
、
F-x 图像分析运动情况................................................................................................... 18
类型 2　通过 v-t
、
a-t 图像分析受力情况..................................................................................................... 20
类型 3 通过 a-F 图像分析力与运动的关系.................................................................................................. 22
题型四 “传送带”模型问题................................................................................................................................ 25
类型 1　动力学中水平传送带问题............................................................................................................... 26
类型 2 动力学中的倾斜传送带问题............................................................................................................. 29
类型 3 传送带中的动力学图像..................................................................................................................... 31
题型五 “滑块－木板”模型问题........................................................................................................................ 34
类型 1 滑块带动木板...................................................................................................................................... 35
类型 2 滑板带动滑块...................................................................................................................................... 39
类型 3 斜面上的板块问题............................................................................................................................. 41
题型一 动力学中的连接体问题
【解题指导】1．同一方向的连接体问题：这类问题通常具有相同的加速度，解题时一般采用先整体后隔
离的方法.
2. 不同方向的连接体问题：由跨过定滑轮的绳相连的两个物体，不在同一直线上运动，加速度大小相等 ，
但方向不同，也可采用整体法或隔离法求解．
【核心总结】1．连接体
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)．
2．常见的连接体
(1)物物叠放连接体：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
(2)轻绳连接体：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
(3)轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度．
速度、加速度相同
(4)弹簧连接体：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．
3．整体法与隔离法在连接体中的应用
(1)整体法
当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运
动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．
(2)隔离法
当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛
顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法．
(3)处理连接体方法
①共速连接体，一般采用先整体后隔离的方法．如图所示，先用整体法得出合力 F与a的关系，F＝(mA＋
mB)a，再隔离单个物体(部分物体)研究 F内力与a的关系，例如隔离 B，F内力＝mBa＝F
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．
类型 1　共速连接体---力的“分配”
两物块在力 F作用下一起运动，系统的加速度与每个物块的加速度相同，如图：
地面光滑
m1、m2与地面间的动摩擦因数相同，地面粗糙
　
m1、m2与固定粗糙斜面间的动摩擦因数相同，
以上 4种情形中，F一定，两物块间的弹力只与物块的质量有关且 F弹＝F.
【例 1】(多选)(2022·山西大同市第一次联考)如图所示，质量分别为 mA、mB的A、B两物块紧靠在一起放
在倾角为 θ的斜面上，两物块与斜面间的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力 F推A，使它们
沿斜面向上匀加速运动，为了增大 A、B间的压力，可行的办法是(　　)
A.增大推力 F B.减小倾角 θ
C.减小 B的质量 D.减小 A的质量
【答案】　AD
【解析】　设物块与斜面间的动摩擦因数为 μ，对 A、B整体受力分析，有
F－(mA＋mB)gsin θ－μ(mA＋mB)gcos θ＝(mA＋mB)a
对B受力分析，有
FAB－mBgsin θ－μmBgcos θ＝mBa
由以上两式可得
FAB＝F＝
为了增大 A、B间的压力，即 FAB 增大，应增大推力 F或减小 A的质量，增大 B的质量。
故A、D正确，B、C错误。
【例 2】(多选)(2022·山东省实验中学模拟)如图所示，A、B两物体质量分别为 2 kg、1 kg，用细线连接置
于水平地面上，现用大小为 6 N 的水平作用力 F拉物体 A，两物体一起向右做匀加速运动，若两物体与地
面间的动摩擦因数均为 0.1，重力加速度 g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　)
A.B的加速度大小为 1 m/s2
B.A拉B的作用力为 4 N
C.若撤去外力F，A物体做减速运动，B物体做加速运动
D.若撤去外力F，A物体的加速度大小为 1 m/s2
【答案】　AD
【解析】　A、B两物体一起向右做匀加速运动，加速度相同，对整体分析，由牛顿第二定律得 F－μ(mA＋
mB)g＝(mA＋mB)a，解得 a＝1 m/s2，A正确；隔离 B分析，由牛顿第二定律得 FT－μmBg＝mBa，解得 A拉B
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