創(chuàng)新設計物理1-3-3.ppt

第3講 牛頓運動定律的綜合應用,超重和失重 (考綱要求),大于,向上,小于,向下,等于零,g,牛頓運動定律的應用(二) (考綱要求),加速度,整體,整體,相互作用,隔離,1關于超重和失重的下列說法中，正確的是( ) A超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了 B物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)，所以做自由落體運動的物體不受重力作用 C物體具有向上的速度時處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時處于失重狀態(tài) D物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化,解析 物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發(fā)生了變化，綜上所述，A、B、C均錯，D正確 答案 D,2下列說法正確的是( ) A體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài) B蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內處于超重狀態(tài) D游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài) 解析 運動員是否超失重取決于加速度方向，A、C、D三個選項中，運動員均處于平穩(wěn)狀態(tài)，不超重也不失重 答案 B,圖3-3-1,4如圖3-3-2所示，兩個質量分別為m11 kg、m24 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接兩個大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則達到穩(wěn)定狀態(tài)后，下列說法正確的是( ) 圖3-3-2 A彈簧秤的示數(shù)是25 N B彈簧秤的示數(shù)是50 N C在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為7 m/s2 D在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為13 m/s2,5一個小孩從滑梯上滑下的運動可看作勻加速直線運動，第一次小孩單獨從滑梯上滑下，運動時間為t1，第二次小孩抱上一只小狗后再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸)，運動時間為t2，則( ) At1t2 Bt1t2 D無法判斷t1與t2的大小,【典例1】 一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度和時間的關系圖線如圖3-3-3所示，則( ) 圖3-3-3 At3時刻火箭距地面最遠 Bt2t3的時間內，火箭在向下降落 Ct1t2的時間內，火箭處于失重狀態(tài) D0t3的時間內，火箭始終處于失重狀態(tài),解析 由速度圖象可知，在0t3內速度始終大于零，表明這段時間內火箭一直在上升，t3時刻速度為零，停止上升，高度達到最高，離地面最遠，A正確、B錯誤t1t2的時間內，火箭在加速上升，具有向上的加速度，火箭應處于超重狀態(tài)，而在t2t3時間由火箭在減速上升，具有向下的加速度，火箭處于失重狀態(tài)，故C、D錯誤 答案 A,圖3-3-4,【變式2】 (2012梅州模擬)2009年當?shù)貢r間9月23日，在位于印度安得拉邦斯里赫里戈達島的薩蒂什達萬航天中心，一枚PSLVC14型極地衛(wèi)星運載火箭攜帶七顆衛(wèi)星發(fā)射升空，成功實現(xiàn)“一箭七星”發(fā)射，相關圖片如圖3-3-5所示則下列說法不正確的是( ),圖3-3-5,A火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力 B發(fā)射初期，火箭處于超重狀態(tài)，但它受到的重力卻越來越小 C高溫高壓燃氣從火箭尾部噴出時對火箭的作用力與火箭對燃氣的作用力大小相等 D發(fā)射的七顆衛(wèi)星進入軌道正常運轉后，均處于完全失重狀態(tài),解析 由作用力與反作用力大小相等，可知A錯誤；火箭發(fā)射初期，因為火箭向上加速運動，故處于超重狀態(tài)，隨著火箭距地越來越遠，所受的重力也越來越小，B正確；由作用力與反作用力的關系可知C正確；衛(wèi)星進入軌道正常運轉后，所受的萬有引力充當向心力，此時各衛(wèi)星均處于完全失重狀態(tài)，D正確 答案 A,考點二 牛頓定律解題中整體法和隔離法的應用 1隔離法的選取原則：若連接體或關聯(lián)體內各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內兩物體之間的作用力時，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，應用牛頓第二定律列方程求解 2整體法的選取原則：若連接體內各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個整體來分析整體受到的外力，應用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量),3整體法、隔離法交替運用原則：若連接體內各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時，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象，應用牛頓第二定律求作用力即“先整體求加速度，后隔離求內力”,【典例2】 如圖3-3-6所示，車廂在運動過程中所受阻力恒為F阻，當車廂以某一加速度a向右加速時，在車廂的后壁上相對車廂靜止著一物體m，物體與車廂壁之間的動摩擦因數(shù)為，設車廂的質量為M，則車廂內發(fā)動機的牽引力至少為多少時，物體在車廂壁上才不會滑下來？,圖3-3-6,(1)研究對象的選取方法：整體法和隔離法.,(2)對研究對象所受力的處理方法,合成法,若物體只受兩個力作用而產(chǎn)生加速度時，利用平行四邊形定則求出兩個力的合外力方向就是加速度方向.,分解法,當物體受到兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常用正交分解法.分解方式有兩種：分解力或者分解加速度.,(1)模型概述 一個物體以速度v0(v00)在另一個勻速運動的物體上開始運動的力學系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖3-3-8(a)、(b)、(c)所示 圖3-3-8,2.傳送帶模型,圖3-3-9,【應用】 傳送帶與水平面夾角為37，皮帶以12 m/s的速率沿順時針方向轉動，如圖3-3-10所示今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質量為m的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.75，若傳送帶A到B的長度為24 m，g取10 m/s2，則小物塊從A運動到B的時間為多少？,圖3-3-10,一、對超重、失重的考查(中頻考查) 1.(2010海南高考)如圖3-3-11所示，木 箱內有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有 一物塊；木箱靜止時彈簧處于壓縮狀 態(tài)且物塊壓在箱頂上若在某一段時間內， 物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時間內， 木箱的運動狀態(tài)可能為( ) A加速下降 B加速上升 C減速上升 D減速下降,圖3-3-11,解析 木箱靜止時物塊對箱頂有壓力，則物塊受到箱頂向下的壓力，當物塊對箱頂剛好無壓力時，表明系統(tǒng)有向上的加速度，是超重，所以木箱的運動狀態(tài)可能為減速下降或加速上升，故B、D正確 答案 BD,2.(2010浙江理綜，14)如圖3-3-12所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)下列說法正確的是( ) A在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零 B上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力 C下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力 D在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力,圖3-3-12,解析 對于A、B整體只受重力作用，做豎直上拋運動，處于完全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過程，A對B均無壓力，只有A項正確 答案 A,3(2011天津卷，9(1)某同學利用測力計研究在豎直方向運行的電梯的運動狀態(tài)他在地面上用測力計測量砝碼的重力，示數(shù)為G.他在電梯中用測力計仍測量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)小于G，由此判斷此時電梯的運動狀態(tài)可能是_ 解析 由加速度a方向向上超重，加速度a方向向下失重，得電梯此時向上減速或向下加速 答案 減速上升或加速下降,二、對整體法和隔離法應用的考查(中頻考查) 4.(2011課標全國卷，21)如圖3-