2025高考物理一轮复习讲义 专题突破课3　牛顿运动定律的综合应用.docVIP

目标要求1.掌握动力学图像，并能分析图像特殊点、斜率、截距、面积的物理意义。2.知道连接体的类型以及运动特点，会用整体法、隔离法解决连接体问题。3.理解几种常见的临界极值条件，并会用极限法、假设法、数学方法解决临界极值问题。

考点一动力学的图像问题

1.常见的动力学图像及问题类型

2.解题策略

(1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。

(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等。

(3)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。

(多选)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。细绳对物块的拉力FT随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10m/s2。由题给数据可以得出()

(a)(b)

(c)

A.木板的质量为1kg

B.2～4s内，力F的大小为0.4N

C.0～2s内，力F的大小保持不变

D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

解析：AB木板和实验台间的摩擦忽略不计，由题图(b)知，2s后物块和木板间的滑动摩擦力大小Ff＝0.2N。由题图(c)知，2～4s内，木板的加速度大小a1＝eq\f(0.4,2)m/s2＝0.2m/s2，撤去外力F后的加速度大小a2＝eq\f(0.4－0.2,1)m/s2＝0.2m/s2。设木板质量为m，对木板进行受力分析，根据牛顿第二定律可得F－Ff＝ma1，Ff＝ma2，且知Ff＝μm块g＝0.2N，解得m＝1kg，F＝0.4N，由于不知道物块的质量，故无法求出物块与木板间的动摩擦因数，选项A、B正确，D错误。0～2s内，由题图(b)知，F是均匀增加的，选项C错误。

【对点训练】

1.(动力学中的v-t图像)(多选)在一次演习中，飞机悬停在高空某处后，质量为60kg的特战兵从机舱中跳下，沿竖直方向向下运动的v-t图线，如图甲所示。当速度减为零时特战兵恰好落到地面，如图乙所示。降落伞用8根对称的绳悬挂，每根绳与中轴线的夹角均为37°，不计特战兵所受的空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法中正确的是()

甲乙

A.特战兵刚跳下时离地面的高度为180m

B.在前2s时间内，每根绳子对特战兵的拉力大小为750N

C.在2s到7s时间内，每根绳对特战兵的拉力大小为93.75N

D.在落地前瞬间，每根绳对特战兵的拉力大小为12.5N

解析：AC由v-t图线围成的面积求出下落的高度，则特战兵刚跳下时离地面的高度为h＝eq\f(5＋13,2)×20m＝180m，故A正确；由图线的斜率可知，特战兵加速阶段的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(20－0,2)m/s2＝10m/s2，设每根绳对特战兵的拉力大小为F，则mg－8Fcos37°＝ma，解得在前2s时间内，每根绳子对特战兵的拉力大小为F＝0，故B错误；在2s到7s时间内特战兵做匀速运动，受力平衡，设每根绳子拉力为F1，竖直方向上8F1cos37°＝mg，解得每根绳对特战兵的拉力大小F1＝93.75N，故C正确；由图线的斜率可知，特战兵减速阶段的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0－20,13－7)m/s2＝－eq\f(10,3)m/s2，设每根绳对特战兵的拉力大小为F2，则mg－8F2cos37°＝ma1，代入数据可得F2＝125N，故D错误。故选AC。

2.(动力学中的F-a图像)(2023·全国甲卷)(多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知()

A.m甲m乙 B.m甲m乙

C.μ甲μ乙 D.μ甲μ乙

解析：BC根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma，整理后有F＝ma＋μmg，则可知F-a图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出m甲m乙，μ甲m甲g＝μ乙m乙g，则μ甲μ乙，故选BC。

3.(动力学中的a-t图像)公共汽车进站时，刹车过程的加速度—时间图像如图所示，若它在6s