2013高考物理總復(fù)習(xí) 第三章第三節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件 新人教版必修1

1、第三節(jié)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,一、超重和失重1．超重(1)物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)___________ 物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象．,大于,(2)產(chǎn)生條件：物體具有_________的加速度．2．失重(1)物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物體拉力)_________ 物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象．,向上,小于,(2)產(chǎn)生條件：物體具有___________的加速度．3．完全失重物體對(duì)水平支

2、持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_______ 的情況稱為完全失重現(xiàn)象．,向下,為零,4．視重當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為視重．視重大小等于秤所受的拉力或壓力．,特別提示：(1)物體超重或失重時(shí)，所受重力并沒(méi)有變化．(2)物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，與物體的速度沒(méi)有關(guān)系．,二、解答連結(jié)體問(wèn)題的常用方法1．整體法當(dāng)系統(tǒng)中各物體的________相同時(shí)，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一

3、個(gè)整體，這個(gè)整體的質(zhì)量等于各物體的____________，當(dāng)整體受到的外力已知時(shí)，可用________________求出整體的加速度．,加速度,質(zhì)量之和,牛頓第二定律,2．隔離法從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求解系統(tǒng)內(nèi)物體間______________時(shí)，常把物體從系統(tǒng)中“____________”出來(lái)，進(jìn)行分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程．3．外力和內(nèi)力,相互作用力,隔離,如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)

4、受到的______，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為_(kāi)_____．應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來(lái)作為研究對(duì)象，則_______將轉(zhuǎn)換為隔離體的_______．,外力,內(nèi)力,內(nèi)力,外力,一、對(duì)超重和失重的理解1．不論超重、失重或完全失重，物體的重力并沒(méi)改變，只是“視重”大于重力或小于重力．“超”和“失”的多少取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的加速度，其大小為ma.,2．如果物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速

5、度在豎直方向上有分量即ay≠0，物體就會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)．當(dāng)ay方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)ay方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)．,3．盡管整體沒(méi)有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)．,4．在完全失重狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存在了．例如，物體對(duì)水平支持面沒(méi)有壓力，對(duì)豎直懸線沒(méi)有拉力，不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓強(qiáng)，在液體中的物體不受浮力等等．,特別提醒：

6、(1)由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向?yàn)橄蛳禄蛳蛏?，但并不能確定物體的速度方向. (2)如果系統(tǒng)內(nèi)有的物體向上加速，有的物體向下加速，此時(shí)可考慮整體質(zhì)心加速度的方向，來(lái)判斷系統(tǒng)是處于失重還是超重.,即時(shí)應(yīng)用1.在圖3－3－1中，A為電磁鐵、C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為m1，B為鐵片，質(zhì)量為m2，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引加速上升的過(guò)程中，輕繩上拉力F的大小為(　　),圖3－3－1

7、,A．F＝m1gB．m1g(m1＋m2)g解析：選D.對(duì)整體應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律．選取A、B、C為系統(tǒng)，B向上加速，整體處于超重狀態(tài)，F(xiàn)>(m1＋m2)g，選D.,二、整體法與隔離法選取的原則系統(tǒng)問(wèn)題是指在外力作用下幾個(gè)物體連在一起運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，系統(tǒng)內(nèi)物體的加速度可以相同，也可以不相同，對(duì)該類問(wèn)題處理方法如下：1．隔離法的選取,(1)適用情況：若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不相同，且需要求物體之間的作用力．(2)處理方法：把物體從系

8、統(tǒng)中隔離出來(lái)，將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解，隔離法是受力分析的基礎(chǔ)，應(yīng)重點(diǎn)掌握．,2．整體法的選取(1)適用情況：若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力．(2)處理方法：把系統(tǒng)內(nèi)各物體看成一個(gè)整體(當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn))來(lái)分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)．,3．整體法、隔離法交替運(yùn)用原則：若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作

9、用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力．即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”．,特別提醒：運(yùn)用整體法分析問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度的大小和方向均應(yīng)相同，如果系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度僅大小相同，如通過(guò)滑輪連接的物體，應(yīng)采用隔離法求解.,即時(shí)應(yīng)用2.如圖3－3－2所示，兩塊粘連在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在光滑的水平桌面上，同時(shí)給它們施加方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb，已

10、知Fa>Fb，則a對(duì)b的作用力(　　),A．必為推力B．必為拉力C．可能為推力，也可能為拉力D．不可能為零,圖3－3－2,(2012·北京西城模擬)如圖3－3－3所示，一人站在電梯中的體重計(jì)上，隨電梯一起運(yùn)動(dòng)．下列各種情況中，體重計(jì)的示數(shù)最大的是(　　),圖3－3－3,A．電梯勻減速上升，加速度的大小為1.0 m/s2B．電梯勻加速上升，加速度的大小為1.0 m/s2C．電梯勻減速下降，加速度的大小為0.5 m

11、/s2D．電梯勻加速下降，加速度的大小為0.5 m/s2,【解析】體重計(jì)的示數(shù)最大應(yīng)該是處于超重狀態(tài)，加速度向上，A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；利用牛頓第二定律得：F－mg＝ma，F(xiàn)＝mg＋ma，加速度大的體重計(jì)的示數(shù)大，B正確，C錯(cuò)誤．【答案】　B,變式訓(xùn)練1　(2012·廣雅聯(lián)考)一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射．其速度和時(shí)間的關(guān)系圖線如圖3－3－4所示，則(　　),圖3－3－4,A．t3時(shí)刻火箭距地面最遠(yuǎn)B．t2～t3時(shí)間內(nèi)

12、，火箭在向下降落C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，火箭處于超重狀態(tài)D．0～t3時(shí)間內(nèi)，火箭始終處于失重狀態(tài),解析：選AC.因v－t圖象的面積表示位移，所以t3時(shí)刻火箭距地面最遠(yuǎn)，A正確；t2～t3時(shí)間內(nèi)，火箭在減速上升，B錯(cuò)誤；t1～t2時(shí)間內(nèi)，火箭的加速度豎直向上，火箭處于超重狀態(tài)，C正確；只有在t2～t3時(shí)間內(nèi)，加速度為負(fù)，豎直向下，火箭處于失重狀態(tài)，D錯(cuò)誤．,如圖3－3－5所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個(gè)質(zhì)量

13、為m的小球，開(kāi)始時(shí)小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的一半，即a＝g，則小球在下滑的過(guò)程中，木箱對(duì)地面的壓力為(　　),圖3－3－5,,【解析】　法一：(隔離法)取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受重力mg、摩擦力Ff，如圖3－3－6甲所示，據(jù)牛頓第二定律得：,mg－Ff＝ma①取木箱為研究對(duì)象，受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff′如圖乙所示，據(jù)物體平衡條件得：,圖3－3－6,【答案】　B【規(guī)律總結(jié)

14、】　(1)加速度相同的連接體問(wèn)題，既可以用隔離法也可以用整體法解決；加速度不同的連接體問(wèn)題也能用整體法來(lái)研究．(2)用整體法時(shí)要分清內(nèi)力、外力．,變式訓(xùn)練2　如圖3－3－7所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架頂端，下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒(méi)有彈起．當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小和方向?yàn)?　　),圖3－3－7,(滿分樣板　18分)如圖3－3－8所示，在光滑的水平面上停放著小

15、車B，車上左端有一小物體A，A和B之間的接觸面前一段光滑，后一段粗糙，且后一段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4,小車長(zhǎng)L＝2 m,A的質(zhì)量mA＝1 kg，,B的質(zhì)量mB＝4 kg.現(xiàn)用12 N的水平力F向左拉動(dòng)小車，當(dāng)A到達(dá)B的最右端時(shí)，兩者速度恰好相等，求A和B間光滑部分的長(zhǎng)度．(g取10 m/s2),圖3－3－8,解題樣板小車B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小物體A剛進(jìn)入小車B的粗糙部分的過(guò)程中，因小物體A在小車B的光滑部分不受摩擦力作用，故小物體A處于靜