《2014届高考物理二轮复习课件专题3第3单元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《2014届高考物理二轮复习课件专题3第3单元牛顿运动定律的综合应用（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超重与失重,想一想,如图331所示，是我国长征火箭把载人神 舟飞船送上太空的情景，请思考：(1)火箭加速上升阶段，宇航员处于超重还是 失重状态？(2)当火箭停止工作后上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？(3)当飞船在绕地球做匀速圆周运动阶段，宇航员处于超重还是失重状态？,图331,提示：(1)火箭加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态。(2)火箭停止工作后上升阶段具有向下的加速度，处于失重状态。(3)神舟飞船绕地球做匀速圆周运动时，万能引力为其提供了向心加速度，处于失重状态,记一记,1实重和视重(1)实重：物体实际所受的 ，它与物体的运动状态无关。(2)视重：测力计所指示的数值。2超重
2、、失重和完全失重比较,重力,大于,小于,等于零,向上,向下,向下,减速下降,减速上升,试一试 1(2013太原模拟)物体在下列运动中，属于超重的 是 ( )A汽车驶过拱形桥顶端时B荡秋千的小孩通过最低点时C跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时D人造卫星绕地球做匀速圆周运动时解析：当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态，B正确。A项汽车处于失重状态，C、D项中运动员和人造卫星处于完全失重状态。答案：B,整体法与隔离法,想一想,一斜劈，在力F推动下在光滑的水平 面上向左做匀加速直线运动，且斜劈上有一 木块与斜面保持相对静止，如图332所示，已知斜劈的质量为M，木块的质量为m，求斜面对木块作用
3、力的大小。,图332,记一记,1整体法当连接体内(即系统内)各物体的 相同时，可以把系统内的所有物体看成 ，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对 列方程求解的方法。2隔离法当求系统内物体间 时，常把某个物体从系统中 出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对 出来的物体列方程求解的方法。,加速度,一个整体,整体,相互作用的内力,隔离,隔离,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 。应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。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,试一试 2如图
4、333所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起 来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起 匀加速运动时，两木块之间的距离是 ( ),图333,答案：B,超重与失重问题,(1)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay0，物体就会出现超重或失重状态。当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。(2)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态。,(3)超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说
5、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)发生变化。(4)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。,例1 在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图334所示，在这段时间内下列说法中正确的是 ( ),图334,A晓敏同学所受的重力变小了 B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C电梯一定在竖直向下运动 D电梯的加速度大小为g/5，方向
6、一定竖直向下,审题指导 解答本题时应注意以下三点：(1)由体重计示数变化判断电梯的加速度方向；(2)由牛顿第二定律可求电梯的加速度；(3)无法确定电梯的速度方向。,答案 D,(1)无论超重还是失重，物体的重力并没有变化。(2)由物体超重或失重，只能判断物体的加速度方向，不能确定其速度方向。(3)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的，其大小等于ma。,整体法与隔离法的灵活应用,(1)隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。(2)整体法的选取
7、原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。(3)整体法、隔离法交替运用原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。,例2 (2012江苏高考)如图335所示， 一夹子 夹住木块，在力F作用下向上提升。夹 子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两 侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动， 力F的最大值是 ( ),图335,审题指导第一步：抓关
8、键点,关键点,获取信息,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f,木块从两侧均受到向上的摩擦力，且大小相同,木块不滑动，力F的最大值,当夹子与木块两侧的静摩擦力达到最大值时，木块刚要相对夹子滑动，对应拉力F最大,第二步：找突破口先分析木块M的受力，应用牛顿第二定律求出其运动的最大加速度，再以m、M为一整体，应用牛顿第二定律求力F的最大值。,答案 A,整体法与隔离法常涉及的问题类型1涉及隔离法与整体法的具体问题类型(1)涉及滑轮的问题。若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。本例中，绳跨过定滑轮，连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同，故采用隔离法。(2)水平面上的连接体问题。这类问题一般多是连接体
9、(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度。解题时，一般采用先整体、后隔离的方法。,建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度。(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题。 当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析。2解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解。,很多动力学问题常涉及多物体或多个连续的运动过 程，物体在不同的运动过程中，运动规律和受力情况都发 生了变化，因此该类问题的综合性较强，
10、所涉及的知识点 也较多，难度一般在中等偏上。解决这类问题时，既要将每个子过程独立分析清楚，又 要关注它们之间的联系，如速度关系、位移关系等。,超链接,图336,(1)求小物块下落过程中的加速度大小； (2)求小球从管口抛出时的速度大小；,第一步：审题干，抓关键信息,物块由静止从管口下落，到地的高度为Lsin 30,m与直管壁间无摩擦力,获取信息,关键点,小球平抛的速率即为m上滑到管口的速率,小球脱离管口后做平抛运动,小物块落地后不动，m上滑过程中，绳中张力为零,抓关键信息,审题干,第三步：三定位，将解题过程步骤化,第四步：求规范，步骤严谨不失分,考生易犯错误,名师叮嘱(1)任何多过程的复杂物理
11、问题都是由很多简单的小过程构成，上一过程的末态是下一过程的初态，对每一个过程分析后，列方程，联立求解。(2)注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁。如本题中的小球先做匀减速运动到管口，后做平抛运动。,随堂巩固落实 1关于超重和失重的下列说法中，正确的是 ( )A超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所 受的重力减小了B物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用C物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化,解析：物体具有向上的加速度时处
12、于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，综上所述，A、B、C均错，D正确。 答案：D,2(2012北京模拟)几位同学为了探究电梯启动和制动 时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。并用照相机进行了相关记录，如图337所示。他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是 ( ),图337,A根据图2和图3可估测出电梯向上启动时的加速度 B根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度 C根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度
13、 D根据图4和图5可估测出电梯向下启动时的加速度 解析：由图1可知该同学的体重约为47 kg，根据图1、图2可估算出电梯向上启动时的加速度，根据图1、图5可估算出电梯向下制动时的加速度，而根据图2与图3和图4与图5无法估算加速度，C正确。 答案：C,3一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图338甲所示。绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图338乙所示，由图可知 ( ),图338,A水平外力F6 N B绳子的质量m3 kg C绳子的长度l2 m D绳子的加速度a2 m/s2 解析：取x0，对A端进行受力分析，FFTma，又A端质量趋近于零，则FFT6 N
14、，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳长度为2 m，C正确。 答案：AC,4(2012武汉调研)如图339所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角37的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向 右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小。(sin 370.6，cos 370.8),图339,答案：mg,课时跟踪检测 见“课时跟踪检 测（十一）”,课时跟踪检测 见“课时跟踪检 测（十二）”,教师备选题,（给有能力的学生加餐）,1.如图1所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方有一物块，木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间内，物块对箱底刚好无 压力，则在此段时间内，木箱 的运动状态可能为 ( )A加速下降B加速上升C物块处于失重状态D物块处于超重状态,图1,解析：木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处于平衡状态。物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降，故A、C对。 答案：AC,
