《2019总复习高中物理课件：第三章 牛顿运动定律第三章 能力课1-pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019总复习高中物理课件：第三章 牛顿运动定律第三章 能力课1-pptx（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、能力课1牛顿运动定律的综合应用,冷考点超重、失重问题,1.超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有的加速度。 2.失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有的加速度。,大于,向上,小于,向下,3.完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)的现象称为完全失重现象。 (2)产生条件：物体的加速度a ，方向竖直向下。 4.对超重和失重的“三点”深度理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下，一切由重力
2、产生的物理现象都会完全消失。 (3)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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。,等于0,g,命题角度1超重、失重现象的判断 【例1】(2017常熟模拟)伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中，一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员(),图1,A.在向下运动的过程中始终处于失重状态 B.在向上运动的过程中始终处于超重状态 C.在向下运动的
3、过程中先处于失重状态后处于超重状态 D.在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态 解析演员在空中时，加速度为g，方向向下，处于失重状态；当演员落地加速时，加速度a向下，处于失重状态；落地后期减速，加速度a向上，处于超重状态；所以演员在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态，选项C正确；同理可知，演员在向上运动的过程中先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。 答案C,命题角度2根据超重、失重现象判断物体的受力情况 【例2】(2017吉林松原模拟)某人在地面上最多可举起50 kg 的物体，当他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体时，电梯加速度的大小和方向为(g10 m/s
4、2)(),答案D,判断超重和失重的方法,【变式训练1】在升降的电梯内的水平地面上放一体重计，电梯静止时，吴力同学站在体重计上，体重计的示数为60 kg，电梯运动时，某一段时间吴力同学发现体重计的示数为72 kg，在这段时间内下列说法正确的是(),答案C,热考点动力学中的图象问题,1.常见的动力学图象 vt图象、at图象、Ft图象、Fa图象等。 2.图象问题的类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线。要求分析物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图象。,3.解题策略,命题角度1动力学中的vt图象 【例3】(
5、2017宁夏模拟)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的vt图象如图2所示，g取10 m/s2。下列说法正确的是(),图2,答案C,命题角度2动力学中的at图象 【例4】广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t0时由静止开始上升，at 图象如图3所示。则下列相关说法正确的是(),A.t4.5 s时，电梯处于失重状态 B.555 s时间内，绳索拉力最小 C.t59.5 s时，电梯处于超重状态 D.t60 s时，电梯速度恰好为零,图3,解
6、析利用at图象可判断：t4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A错误；05 s时间内，电梯处于超重状态，拉力大于重力，555 s时间内，a0，电梯处于匀速上升过程，拉力等于重力，5560 s时间内，电梯处于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误；因at图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t60 s时为零，选项D正确。 答案D,命题角度3动力学中的Ft 图象 【例5】(多选)物体最初静止在倾角30的足够长斜面上，如图4甲所示受到平行斜面向下的力F的作用，力F随时间变化的图象如图乙所示，开始运动2 s
7、后物体以2 m/s的速度匀速运动，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(),图4,答案AD,解决图象综合问题的关键 图象反映了两个变量之间的函数关系，必要时需要根据物理规律进行推导，得到函数关系后结合图线的斜率、截距、面积、交点坐标、拐点的物理意义对图象及运动过程进行分析。,【变式训练2】(2017湖北武汉武昌区模拟) (多选)质量m2 kg、初速度v08 m/s的物体沿着粗糙水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数0.1，同时物体还要受一个如图5所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向，则以下结论正确的是(取g10 m/s2)() A.01 s内，物体的加速度大小为2
8、m/s2 B.12 s内，物体的加速度大小为2 m/s2 C.01 s内，物体的位移为7 m D.02 s内，物体的总位移为11 m,图5,答案BD,1.连接体,多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。,常考点动力学中的连接体问题,2.解决连接体问题的两种方法,命题角度1加速度相同的连接体问题 【例6】(2017广东深圳罗湖模拟)如图6所示，在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起，其中A的质量为m，B的质量为2m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数
9、为，在此过程中，A、B间的摩擦力为(),图6,答案B,命题角度2加速度不同的连接体问题 【例7】质量为2 kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图7甲所示。A和B经过1 s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的vt图象如图乙所示，重力加速度g10 m/s2，求：,(1)A与B上表面之间的动摩擦因数1； (2)B与水平面间的动摩擦因数2； (3)A的质量。,图7,对A由牛顿第二定律得1mgma1，解得10.2,对A、B整体由牛顿第二定律得2(Mm)g(Mm)a3，解得20.1,对B由牛顿第二定律得1mg2(Mm)gMa2 代入数据解得m6 k
10、g 答案(1)0.2(2)0.1(3)6 kg,特别提醒当系统内各物体的加速度不同时，一般不直接用整体法，要采用隔离法解题。,【变式训练3】如图8所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为mA1 kg和mB2 kg 的物块A、B放在长木板上，A、B与长木板间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A，取重力加速度g10 m/s2。改变F的大小，B的加速度大小可能为(),A.1 m/s2 B.2.5 m/s2C.3 m/s2 D.4 m/s2,图8,解析A、B放在轻质长木板上，长木板质量为0，所受合力始终为0，即A、B所受摩擦力大小相等。由于A、B受到
11、长木板的最大静摩擦力的大小关系为fAmaxfBmax，所以B始终相对长木板静止，当拉力增加到一定程度时，A相对长木板滑动，B受到的最大合力等于A的最大静摩擦力，即fBfAmaxmAg，由fBmBaBmax，可知B的加速度最大为2 m/s2，选项A正确。 答案A,临界或极值条件的标志 (1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，即表明题述的过程存在着临界点。 (2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往对应临界状态。 (3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往
12、是临界点。 (4)若题目要求“最终加速度”、“稳定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。,常考点动力学中的临界和极值问题的分析方法,命题角度1利用“相互作用力为零”的临界条件进行分析 1.接触与脱离的临界条件 两物体相接触或脱离的临界条件是接触但接触面间弹力FN0。 2.绳子断裂与松弛的临界条件 绳子断与不断的临界条件是绳子张力等于它所能承受的最大张力。绳子松弛的临界条件是FT0。,【例8】如图9所示，质量m2 kg的小球用细绳拴在倾角37的光滑斜面上，此时，细绳平行于斜面。取g10 m/s2。下列说法正确的是(),A.当斜面以5 m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20 N B.当斜面
13、以5 m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为30 N C.当斜面以20 m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为40 N D.当斜面以20 m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为60 N,图9,解析小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零。斜面对小球的弹力恰好为零时，设绳子的拉力为F，斜面的加速度为a0。以小球为研究对象， 根据牛顿第二定律有Fcos ma0，Fsin mg0 代入数据解得a013.3 m/s2。,(1)由于a15 m/s2a0，可见小球仍在斜面上， 此时小球的受力情况如图甲所示。 以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有 F1sin FNcos mg0 F
14、1cos FNsin ma1 代入数据解得F120 N。选项A正确，B错误。,甲,(2)由于a220 m/s2a0，可见小球离开了斜面， 此时小球的受力情况如图乙所示。 设绳子与水平方向的夹角为。 以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有 F2cos ma2，F2sin mg0,答案A,乙,命题角度2利用“两物体加速度相同”的临界条件分析 相对静止或相对滑动的临界条件 两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对静止或相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大静摩擦力。,【例9】(2017湖北黄冈中学模拟)如图10所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在
15、竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则(),A.速度可能向左，加速度可大于(1)g B.加速度一定向右，不能超过(1)g C.加速度一定向左，不能超过g D.加速度一定向左，不能超过(1)g,图10,答案B,临界问题的常用解法 (1)极限法：把物理问题(或过程)推向极端，从而临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的。 (2)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
16、出现临界条件时，往往用假设法解决问题。 (3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件。,【变式训练4】(2017山东潍坊实验中学质检)如图11所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(),A.若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 B.若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma D.斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值,图11,解析小球受到重力mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，设斜面的倾斜角为，则竖直方向有FN2cos mg，因为mg和不变，所以无论加速度如何变化，FN2不变且不可能为零，选项B错误，D正确；水平方向有FN1FN2sin ma，因为FN2sin 0，所以即使加速度足够小，竖直挡板的水平弹力也不可能为零，选项A错误；斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的分力FN2cos 与水平方向的合力ma的合成，因此大于ma，选项C错误。 答案D,整体法、隔离法求解连接体问题,题源：人教
