2018届高考物理一轮全程 3-3 牛顿运动定律的应用课件

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1、温故自查 研究某一时刻物体的 和 突变的关系称为力和运动的瞬时问题，简称“瞬时问题”“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等,受力,运动,考点精析 1变化瞬间、力未能变 像弹簧、橡皮条、皮筋等，这些物体连接其他物体当其它力有变化的瞬间引不起这些物体上的力立即变化 原因是弹簧上的弹力Fkx，x的变化需要一定时间，故瞬间x没有来得及变化，故弹力没来得及变化,2变化瞬间、力发生突变 像绳、线、硬的物体连接(或直接作用)的物体，当其他力变化时，将会迅速引起绳、线等物上力的变化这种情况下，绳上力的变化较复杂，需要根据物体下一步的运动趋势来分析判断.,温故自查 1

2、超重现象 当物体具有 的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力) 它所受的重力，称为超重现象 2失重现象 当物体具有 的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力) 它所受的重力，称为失重现象 当ag时，F0，此为 状态,向上,大于,向下,小于,完全失重,考点精析 1超重：物体的加速度方向是竖直向上的物体并不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动 失重：物体的加速度方向是竖直向下的物体既可以是向下做加速运动，也可以是向上做减速运动 2尽管物体不在竖直方向上运动，但只要其加速度在竖直方向上有分量，即ay0就可以当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖

3、直向下时，物体处于失重状态,3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 4处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为F浮V排(ga)和F浮V排(ga)；处于完全失重状态下的液体F浮0，即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力,对超重和失重的理解应当注意以下几点： (1)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化 (2)发生超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的大小和方向 (3)在完全失重的状态下，平时一切由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、液体柱不再产生向下的压强等.,温故自查 1概念

4、 (1)研究物理问题时把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为 法 (2)研究物理问题时把所研究的对象从整体中隔离出来进行独立研究，最终得出结论的方法称为 法,整体,隔离,2基本特征 (1)采用整体法时，不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁琐的分析，常常使问题解答更简便、明了 (2)采用隔离法时，可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理采用隔离法能排除研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理,考点精析 1运用整体法解

5、题的基本步骤 (1)明确研究的系统或运动的全过程 (2)画出系统的受力图和运动全过程的示意图 (3)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,2运用隔离法解题的基本步骤 (1)明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象选择原则：一是包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少 (2)将研究对象从系统中隔离出来，或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来 (3)对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图 (4)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解,注意 整体和局部是相对统一、相辅相成的 隔离法与整体法，不是相

6、互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活应用无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现，如非待求的力，非待求的中间状态或过程等)的出现为原则,命题规律 判断超重、失重现象会计算超重、失重的大小，能解释有关实际生活中的超重、失重现象的产生原因，完全失重的理解及产生的条件,考例1 一个质量为70kg的人乘电梯下楼快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降(如图(a)，求这时他对电梯地板的压力(取g10m/s2),解析 人在重力mg和支持力FN的合力作用下，以3m/s2的加速

7、度竖直向下做匀减速直线运动(如图(b)此时加速度方向向上，仍取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律可得FNmgma 所以FNm(ag)70(310)N910N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下 答案 910N 方向竖直向下,如图所示，台秤上有一装水容器，容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球，体积为1.2103m3，质量为1kg.这时台秤的读数为40N；剪断细线后，在小球上升的过程中，台秤的读数是多少？(水1103kg/m3),解析 剪断细线后，空心小球加速上升，处于超重状态，根据牛顿第二定律得 水gVmgma. 解得空心小球的加速度为,在空心小球加速上升的同

8、时，同体积的“水球”以同样大小的加速度向下流动填补小球原来占据的空间处于失重状态，该“水球”的质量为m水V1.2kg. 这时台秤对容器的支持力为 F40Nmama40N12N1.22N39.6N. 根据牛顿第三定律，台秤所受的压力(即台秤的读数)为 F40Nmama39.6N. 答案 39.6N,命题规律 利用整体法和隔离法分析求解多物体间的相互作用力，或能根据受力情况求其运动情况,考例2 (2009瑞安中学月考)如图所示，在水平地面上有A、B两个物体，质量分别为mA3.0kg和mB2.0kg，它们与地面间的动摩擦因数均为0.10.在A、B之间有一原长l15cm、劲度系数k500N/m的轻质弹

9、簧将它们连接现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2，同时作用在A、B两物体上，已知F120N，F210N，取g10m/s2.当运动达到稳定时，求：,(1)A和B共同运动的加速度； (2)A、B之间的距离(A和B均可视为质点) 解析 (1)A、B组成的系统在运动过程中所受摩擦力为 Ff(mAmB)g5.0N 设运动达到稳定时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律有 F1F2Ff(mAmB)a 解得a1.0m/s2,(2)以A为研究对象，运动过程中所受摩擦力 FfAmAg3.0N 设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为FT，根据牛顿第二定律有 F1FfAFTmAa 解得FT14N 所以弹簧的伸长量xFT/

10、k2.8cm 因此运动达到稳定时A、B之间的距离为xlx17.8cm. 答案 (1)1.0m/s2 (2)17.8cm,如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA2.0kg的薄木板A和质量为mB3kg的金属块B.A的长度L2.0m.B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC1.0kg的物块C相连B与A之间的动摩擦因数0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力忽略细线质量及细线与滑轮间的摩擦起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端(如图)，然后放手，求经过多长时间B从A的右端脱离(设A的右端距滑轮足够远)(取g10m/s2),解析 以桌面为参考系，令aA表示A的加速度，aB表示B、C的加速度

11、，xA和xB分别表示t时间内A和B移动的距离，则由牛顿定律和匀加速运动的规律可得 mCgmBg(mCmB)aB mBgmAaA,xBxAL 由以上各式，代入数值，可得t4.0s. 答案 4.0s,命题规律 能准确分析临界状态及条件，能利用数学方法求极值问题，考查利用数学方法解决物理问题的能力,考例3 如图，物体A的质量m1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M0.5kg，平板车长为L1m.某时刻A以v04m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上平板车B的同时，给平板车B施加一个水平向右的拉力忽略物体A的大小，已知A与平板车B之间的动摩擦因数0.2，取重力加速度g10m/s2.试求

12、：,(1)若F5N，物体A在平板车上运动时相对平板车向前滑行的最大距离； (2)如果要使A不至于从平板车B上滑落，拉力F大小应满足的条件 解析 (1)物体A滑上平板车B以后，物体做匀减速运动，平板车做匀加速运动，两者速度相同时，物体A在平板车上相对平板车向前滑行的距离最大 由牛顿第二定律，对物体A有：,mgmaA得aAg2m/s2. 对平板车B有： FmgMaB， 得aB14m/s2， 两者速度相同时，有 v0aAtaBt， 得 t0.25s，,此时物体A相对平板车向前滑行的距离最大 ssAsB0.5m. (2)物体A不从车右端滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，物体A

13、加速度aA不变 由式，可得 aB6m/s2， 代入式得 FMaBmg1N.,若F1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从小车B的右端滑落 当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落 即有 F(Mm)am， mgMam， 解之得 F3N. 若F大于3N，A就会从小车B的左端滑下 综上，力F应满足的条件是 1NF3N. 答案 (1)0.5m (2)1NF3N,总结评述 临界问题的解法一般有三种方法： (1)极限法：在题目中如出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，应把物理问题(或过程)推向极端

14、，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的 (2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，一般用假设法 (3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式求解得出临界条件,一个质量为0.5kg的小球用细绳吊在倾角为53的斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力,解析 先分析物理现象，用极限法把加速度a推到两个极端来分析：当a较小(a0)时，小球受到三个力(重力、绳拉力和斜面的支持力)作用，此时绳

15、平行于斜面；当a较大(足够大)时，小球将“飞离”斜面，此时绳与水平方向的夹角未知，那么a10m/s2向右时，究竟是上述两种情况中的哪一种？解题时必须先求出小球离开斜面的临界值a0，然后才能确定,令小球处在离开斜面的临界状态，FN刚好为零时，斜面向右的加速度为a0，此时对小球： mgcotma0 a0gcot7.5m/s2 因为a10m/s2a0，则小球离开斜面(如图所示)而向右加速 答案 F2.83N；FN0,命题规律 传送带问题是动力学中常见题目，难度较大，主要考查受力分析、运动状态的判断，过程多，运动情况复杂，有效考查分析能力、数学运用能力等,考例4 利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的竖直高度为5m，已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以2m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑(g10m/s2，sin370.6),(1)如图所示，若两个皮带轮相同，半径都是25cm，则此时轮子转动的角速度是多大？ (2)假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的为了将地面上的物体运送到平台上，皮带的倾角最大不能