《高考物理大一轮复习课件第3章第3讲牛顿运动定律的综合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习课件第3章第3讲牛顿运动定律的综合应用（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、牛顿运动定律,第三章,第3讲牛顿运动定律的综合应用,一、瞬时加速度分析 分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析物体在该时刻前、后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度此类问题应注意两种模型的建立,1中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型，具有以下几个特性： (1)轻：其质量和重力均可视为等于零且一根绳(或线)中各点的张力大小相等，其方向总是沿绳且背离受力物体的方向 (2)不可伸长：即无论绳受力多大，绳的长度不变，由此特点，可知绳中的张力可以突变 刚性杆、绳(线)和接触面都可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间，
2、一般题目中所给杆、细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型来处理,2中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有以下几个特性： (1)轻：其质量和重力均可视为等于零，同一弹簧(或橡皮绳)两端及其中间各点的弹力大小相等 (2)弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力 (3)由于弹簧和橡皮绳受力时，恢复形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变,【跟踪训练】 1如图331甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态 (1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度； (2
3、)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度,【答案】(1)gsin ，方向垂直L1斜向下(2)gtan ，方向水平向右 【解析】(1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，则mgsin ma1 所以a1gsin ，方向为垂直L1斜向下 (2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2.重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有 FT1cos mg，FT1sin FT2，FT2mgtan 剪断线的瞬间，FT2突然消失，物体即在FT2反方向获得加速度因为mgtan ma2，所以加速度a2gtan
4、 ，方向与FT2反向，即水平向右,二、超重与失重 1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_，视重大小等于测力计所受物体的_或台秤所受物体的_,视重,拉力,压力,2超重、失重和完全失重的比较,大小,小于,等于零,竖直向上,竖直向下,ag,【跟踪训练】 2(多选)(2015年广州调研)如图332，电梯内重为10 N的物体悬挂在弹簧测力计上某时刻，乘客观察到测力计示数变为8 N，则电梯可能() A匀加速向上运动 B匀减速向上运动 C匀加速向下运动 D匀减速向下运动 【答案】BC 【解析】此时失重，有方向向下的加速度，可能是向下加速，也可能是向上减速，B、C正确,
5、三、整体法与隔离法 1整体法 当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力已知时，可用_求出整体的加速度 2隔离法 从研究的方便出发，当求解系统内物体间的相互作用力时，常把物体从系统中“隔离”出来进行分析，依据牛顿第二定律列方程求解,整体法,3外力和内力 如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的_，而系统内各物体间的相互作用力为内力应用牛顿第二定律列方程时不考虑_如果把某物体隔离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力,外力,内力,【跟踪训练】 3(多选)(2015年天津模拟)如
6、图333所示，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是(),【答案】BD,1当出现超重、失重时，物体的重力并没变化 2物体处于超重状态还是失重状态，只取决于加速度方向向上还是向下，与速度方向无关 3物体超重或失重的大小是ma. 4当物体处于完全失重状态时，一切由于重力产生的物理现象都会完全消失，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,超重与失重,(单选)(2015年株洲模拟)电梯在t0时由静止开始上升，运动的at图象
7、如图334所示，电梯总质量m2.0103 kg电梯内乘客的质量m050 kg，忽略一切阻力，重力加速度g10 m/s2.下列说法正确的是() A第1 s内乘客处于超重状态，第9 s内乘客处于失重状态 B笫2 s内乘客对电梯的压力大小为550 N C第2 s内钢索对电梯的拉力大小为2.2104 N D第2 s内电梯做匀速直线运动,解析 第1 s内乘客向上加速，具有向上的加速度，处于超重状态，第9 s内电梯仍然具有正向的加速度，即加速度向上，仍然处于超重状态，故A错误；由图知笫2 s内乘客的加速度恒为1.0 m/s2，即做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律：Fmgma，得：Fmgma(500501.
8、0) N550 N，根据牛顿第三定律，则乘客对电压的压力大小为550 N，故B正确D错误；以电梯和人整体为研究对象，根据牛顿第二定律：T(Mm)g(Mm)a，得：T2.25104 N，故C错误 答案 B,一题一得 超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度，与物体的运动方向无关进行定性分析时，一定要对物体的运动过程进行分析，特别是物体在竖直方向上的加速度，从而判定物体视重的变化,(多选)(2015年广东实验中学期中)如图335，在电梯的顶部安装了一个拉力传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若电梯在匀速运行时突然停止，并以此时为零时刻，在传感器显示拉力Ft图象如图
9、g为重力加速度，则() A0t1时间内，小球速度向下 B0t1时间内，小球做减速运动 Ct1t2时间内，小球做减速运动 D电梯停止前正在向上运行 【答案】AB,【解析】从0时刻开始，弹簧弹力增大，知小球向下运动，可知升降机停止前向下运动，故A正确，D错误.0tl时间内，重力小于弹力，加速度向上，处于超重状态，做减速下降运动，故B正确t1t2时间内，小球超重，做加速上升运动，故C错误,由图象、图表给出解题信息的题目时有出现，要适当关注此类问题求解这类问题的关键是理解图象和图表的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能,考查图象,(单选)(2015年广东实验中学段考)如图336所示，一长
10、木板在水平地面上运动，在某时刻(t0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上在物块放到木板上之后，木板运动的速度时间图象可能是下列图中的(),解析 在未达到相同速度之前，木板的加速度为mg2mgma1，a13g. 达到相同速度之后，木板的加速度为 2mgma2，a22g. 由加速度可知，图象A正确 答案 A,(多选)(2015年肇庆一模)如图 337 甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在
11、物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图337乙所示(g10 m/s2)，下列结论正确的是(),A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B弹簧的劲度系数为750 N/m C物体的质量为2 kg D物体的加速度大小为5 m/s2,【答案】CD,动力学多过程问题,中央电视台曾推出一个游戏节目推矿泉水瓶选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败其简化模型如图338所示，AC是长度 L15 m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域中,已知BC长度为L21 m，瓶子质量为m0.5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F20 N，瓶子沿AC做直线运动，(g取 10 m/s2)假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问： (1)推力作用在瓶子上时间最长不得超过多少？ (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？,一题一得 求解多过程问题，要能够将多过程分解为多个子过程，在每一个子过程中，对物体进行正确的受力分析，正确求解加速度和找到连接各阶段运动的物理量(速度)是关键，作出物体整个运动过程的示意图，可使问题的分析与求解较为直观,
