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1、,考点一 对超重、失重的理解,考点二 动力学中的图像问题,考点三 动力学中的多过程问题,考 点,第三章 牛顿运动定律,高三物理一轮复习,第3节 牛顿运动定律的综合应用,1(对超重的理解)(2015北京东城区期末)人站在电梯中随电梯一起运动下列过程中人处于超重状态的是 ( ) A电梯加速上升 B电梯加速下降 C电梯匀速上升 D电梯匀速下降,人在竖直方向受到重力和电梯提供的弹力作用，由牛顿第二定律有FGma，若人处于超重状态，此时人对电梯的压力大于人本身的重力，则应有力F大于G，加速度方向向上选项A正确，B、C、D错误,解析,答案,基础自测,A,2(对失重现象的理解)(多选)在下列运动过程中，人处
2、于失重状态的是 ( ) A小朋友沿滑梯加速滑下 B乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内 C宇航员随飞船绕地球做圆周运动 D跳水运动员离开跳板后向上运动,当小朋友沿滑梯加速下滑时，具有向下的加速度，人处于失重状态，A正确；乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内，对乘客受力分析可得在竖直方向汽车对乘客的作用力平衡了乘客的重力，乘客不处于失重状态，B错误；宇航员随飞船绕地球做圆周运动，宇航员处于完全失重状态，运动员离开跳板后仅受重力作用处于完全失重状态，C、D正确,基础自测,解析,答案,ACD,3(动力学中图象问题)原来静止的物体受到外力F的作用，如图所示为力F随时间变化的图线，则与Ft图象对应的vt图象
3、是 ( ),基础自测,解析,答案,图片显/隐,B,4.(动力学中多过程问题)(2015湖南长沙长郡中学检测)(多选)如图所示为跳水运动员最后踏板的过程：运动员从高处落到处于自然状态的跳板A位置上，同跳板一起向下运动到最低点B位置运动员从A运动到B的过程中，下列说法正确的是 ( ) A运动员到达A位置时处于失重状态 B运动员到达B位置时处于超重状态 C运动员的速度一直在增大 D运动员的加速度一直在增大,由受力分析及牛顿定律知，运动员从A运动到B的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，C、D错误运动员在A位置时加速度方向向下，处于失重状态，A正确运动员在B位置时加速度方向向上，处于超重状态
4、，B正确,基础自测,解析,答案,图片显/隐,AB,超重和失重 1超重 (1)物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)_物体所受重力的情况称为超重现象 (2)产生条件：物体具有_的加速度 2失重 (1)物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)_物体所受重力的情况称为失重现象 (2)产生条件：物体具有_的加速度,教材梳理,大于,向上,小于,向下,3完全失重 物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)_的情况称为完全失重现象 4视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重视重大小等于秤所受的拉力或压力,教材梳理,为零,1超重并不是重力增加了，失重并不
5、是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化) 2只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关 3尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态 4物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma.,考点一 对超重、失重的理解,考点阐释,5当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有ag的加速度效果，不再产生其他效果此时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失
6、，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液柱不再产生向下的压强等,考点阐释,考点一 对超重、失重的理解,题组一 超重、失重现象分析与判断 1(2014高考北京卷)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是 ( ) A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度,物体超重时具有向上的加速度，失重时具有向下的加速度，物体向上运动过程中先向上加
7、速，之后的运动状态不确定，A、B错误物体离开手的瞬间，只受重力，加速度等于重力加速度，C错误物体离开手，可知物体和手的速度不相同，手的速度更慢，从手托物体一起运动到分开，手必须更快地减小速度，因此手的加速度大于物体的加速度，D正确,题组设计,解析,答案,D,考点一 对超重、失重的理解,2(2015河北冀州中学检测)在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是 ( ),未蹲下时，该同学对传感器的压力等于其重力；下蹲的初始阶段，该同学从静止开始做加速运动，其加速度方向竖直向下，处于
8、失重状态，对传感器的压力小于其重力；速度达到最大后，又做减速运动，其加速度方向竖直向上，处于超重状态，对传感器的压力大于其重力，D正确,题组设计,解析,答案,图片显/隐,D,考点一 对超重、失重的理解,题组二 超重、失重的计算 3(2015合肥高三质检)据某网站消息，安徽凤阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝最终，在安徽省举重队推荐下小金龙选择了铜陵市业余体校举重队，教练盛红星称，在省队测试的时候，小金龙不仅举起45 kg杠铃，还背起体重高达120 kg的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”，g10 m/s2，请计算：,(1)小金龙的举力是一定
9、的，则有F1mg450 N 在以a2 m/s2匀加速下降的电梯中，设其能举起杠铃的质量为m1，则有m1gF1m1a 解得m156.25 kg,题组设计,解析,考点一 对超重、失重的理解,(1)在以a2 m/s2匀加速下降的电梯中小金龙能举起杠铃的质量是多少？ (2)在以a2 m/s2匀加速上升的电梯中小金龙能背起的质量又是多少？,(2)小金龙能背起的重量是一定的，则有F2Mg1 200 N 在以a2 m/s2匀加速上升的电梯中，设其能背起的质量为m2，则有F2m2gm2a 解得m2100 kg,题组设计,解析,答案,(1)56.25 kg (2)100 kg,考点一 对超重、失重的理解,判断物
10、体处于超重状态还是失重状态的方法 (1)从受力的角度判断 当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态 (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态 (3)从速度变化角度判断 物体向上加速或向下减速时，超重； 物体向下加速或向上减速时，失重,规律总结,考点一 对超重、失重的理解,1图象的类型 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况 (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体
11、的受力情况 2问题的实质 问题的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能,考点二 动力学中的图象问题,考点阐释,题组一 根据题干信息选图 1(2015 开封模拟)一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变)，在这个过程中其余各力均不变那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( ),由题意可知，其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体所受合外力先增大后减小，物体运动的加速度先增大后减小，对比各个选项
12、可知答案选D.,题组设计,解析,答案,图片显/隐,D,考点二 动力学中的图象问题,2.如图所示，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为和，且.一初速度为v 0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是 ( ),通过受力分析可知，物块上滑过程做匀减速直线运动，下滑过程做匀加速直线运动上滑过程agsin gcos ，下滑过程agsin gcos ，所以aa，在v t图象上表现为上滑阶段v t图线斜率的绝对值大；因，
13、所以上滑阶段的位移小,题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,考点二 动力学中的图象问题,于下滑阶段的位移，在v t图象上表现为下滑阶段的v t图线与坐标轴所围面积较大；物块由于克服摩擦力做功而有机械能损失，到达c点时的速度v v 0.综上分析，C正确,题组设计,解析,考点二 动力学中的图象问题,题组二 利用图象信息解题 3(2015沈阳质量检测)(多选)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出 ( ),当倾角达
14、到90时，物体将做竖直上抛运动，此时上升的高度为1.8 m，由运动规律可求得初速率v 06 m/s，选项A错误；当角度为0时，物体相当于在水平面上运动，此时位移为2.4 m，由运动学规律和牛顿运动定律可得，动摩擦因数0.75，,题组设计,解析,答案,图片显/隐,BC,考点二 动力学中的图象问题,A物体的初速率v 03 m/s B物体与斜面间的动摩擦因数0.75 C取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin 1.44 m D当某次30时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑,题组设计,解析,考点二 动力学中的图象问题,4(2014高考新课标全国卷)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克
15、斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界记录取重力加速度的大小g10 m/s2.,题组设计,解析,图片显/隐,考点二 动力学中的图象问题,(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小； (2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fk v 2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关，已知该运动员在某段时间内高速下落的v t图象如图所示，若该运动员和所带装备的总质量m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字),(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有mgkv 由所给的vt图象可读出vmax 360 m/s 由式得k0.008 kg/m ,题组设计,解析,答案,(1)87 s 8.7102 m/s (2)0.008 kg/m,考点二 动力学中的图象问题,(1)动力学图象问题的解题策略 弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义 应用物理规律列出与图象对应的函数方程式 (2)分析图象问题时常
