《高考風(fēng)向標(biāo)》高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題三 第3講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用課件

第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用考點(diǎn)1動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題

2．第二類問(wèn)題：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況確定物體的受力情況．其解題基本思路是：分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況(性質(zhì)、已知條件等)，選用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度；再利用牛頓第二定律求力．

3．在處理力和運(yùn)動(dòng)的兩類基本問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵在于加速度a，加速度是聯(lián)結(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律的橋梁，可畫方框圖如下：4.應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟

(1)確定研究對(duì)象．可根據(jù)題意選某一物體或幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象．有的物體雖是涉及對(duì)象但受力或運(yùn)動(dòng)情況不明不能選為研究對(duì)象，需要根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn)移研究對(duì)象分析．

(2)全面分析研究對(duì)象的受力情況，正確畫出受力示意圖． (3)全面分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況，畫出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意簡(jiǎn)圖．特別注意：若所研究運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、受力情況并非恒定不變時(shí)，則要把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)階段詳細(xì)分析.(4)利用牛頓第二定律(在已知受力情況時(shí))或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(在運(yùn)動(dòng)情況已知時(shí))求出加速度．(5)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)一步解出所求物理量．各物理量統(tǒng)一用國(guó)際單位制單位．

1．(單選)一物體初速度

v0＝5m/s，沿著傾角37°的斜面勻加速向下運(yùn)動(dòng)，若物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，求3秒)C末的速度(斜面足夠長(zhǎng))( A．12m/s C．17m/sB．15m/sD．20m/s

2．用一水平恒力將質(zhì)量為250kg的木箱由靜止開(kāi)始沿水平地面推行50m，歷時(shí)10s，若物體受到阻力是物重的0.1倍，則外加的推力多大？(g取10m/s2)【教師參考·備選題】以初速度

v0

豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小不變，物體經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)最高點(diǎn)．求：(1)物體由最高點(diǎn)落回原地所用時(shí)間t1.(2)物體落回原地時(shí)的速度v1

的大?。猓何矬w的運(yùn)動(dòng)分為上升階段和下降階段，再分析這兩個(gè)階段物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．取向上為正．上升階段：體受重力mg和空氣阻力f，方向都向下，由牛頓第二定律得： －(mg＋f)＝－ma考點(diǎn)2超重和失重1．超重和失重的定義大于(1)超重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)_______物體所受重力的現(xiàn)象．小于

(2)失重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)_______物體所受重力的現(xiàn)象． (3)完全失重：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)為_(kāi)___的現(xiàn)象．零2．發(fā)生超重或失重現(xiàn)象的條件上加速(1)發(fā)生超重現(xiàn)象的條件：具有向_____的加速度．如物體向上做________運(yùn)動(dòng)或向下做_________運(yùn)動(dòng)．減速下(2)發(fā)生失重現(xiàn)象的條件：具有向_____的加速度．如物體做向上______運(yùn)動(dòng)或向下________運(yùn)動(dòng)．減速加速

(3)拓展：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要加速度具有向上的分量，物體就處于超重狀態(tài)；同理只要加速度具有向下的分量，物體就處于失重狀態(tài)．3．超重和失失重的本質(zhì)超重和失重重在本質(zhì)上上并不是物物體受到的的重力(實(shí)實(shí)重)發(fā)生生了變化，而是是物體在豎豎直方向有有加速度時(shí)時(shí)，物體對(duì)支支持物的壓壓力或?qū)依K的的拉力(視重)發(fā)發(fā)生了變化化，即看起起來(lái)好象物物體的重力力變了，但實(shí)際際上物體的的重力并沒(méi)沒(méi)有發(fā)生變變化．D3．(單選)下列關(guān)于超超重和失重重的說(shuō)法中，，正確的是是()A．物體處于于超重狀態(tài)態(tài)時(shí)，其重重力增加了了B．物體處于于完全失重重狀態(tài)時(shí)，，其重力為為零C．物體處于于超重或者者失重狀態(tài)態(tài)時(shí)，其慣慣性比物體體處于靜止止?fàn)顟B(tài)時(shí)增加加或減小了了D．物體處于于超重或者者失重狀態(tài)態(tài)時(shí)，其質(zhì)質(zhì)量和受到到的重力都都沒(méi)有發(fā)生變變化解析：不管管是超重還還是失重，，發(fā)生變化化的是視重重，而物體體的實(shí)際重力力并沒(méi)有變變化；衡量量物體慣性性大小的因因素為物體體的質(zhì)量，超重和和失重時(shí)物物體的質(zhì)量量均無(wú)變化化，所以慣慣性也未變變化．因此正確答答案為D.4．(單選)某同學(xué)站在在體重計(jì)上，，在他迅速速下蹲的過(guò)過(guò)程中體重計(jì)示數(shù)將將()DA．始終變小小B．始終變大大C．先變大，，后變小，最后等等于他的重重力D．先變小，，后變大，，最后等于于他的重力力解析：該同學(xué)下蹲蹲過(guò)程中先先加速下降降、后減速速下降．在在加速下降過(guò)程程中，其加加速度方向向向下，人人處于失重重狀態(tài)，體體重計(jì)示數(shù)小于人人的重力；；在減速下下降過(guò)程中中，其加速速度方向向向上，人處于超重重狀態(tài)，體體重計(jì)示數(shù)數(shù)大于人的的重力．人人最后蹲在在體重計(jì)上靜止時(shí)時(shí)體重計(jì)示示數(shù)等于人人的重力．．考點(diǎn)3應(yīng)用牛頓運(yùn)運(yùn)動(dòng)定律的的方法1．正交分分解法：當(dāng)當(dāng)物體的受受力情況較較復(fù)雜時(shí)，，根據(jù)物體體所受力的具體體情況和運(yùn)運(yùn)動(dòng)情況建建立合適的的直角坐標(biāo)標(biāo)系，利用用正交分解法來(lái)解解．2．整體法法和隔離法法解決力學(xué)問(wèn)問(wèn)題時(shí)，為為解題方便便，常將研研究對(duì)象與與其他物體體隔離出來(lái)進(jìn)進(jìn)行受力分分析，應(yīng)用用相應(yīng)的定定律來(lái)分析析求解，這這種方法稱為隔離離法．但有有時(shí)又要以以整體為研研究對(duì)象(此時(shí)要求求整體內(nèi)部有相同的的加速度)，然后對(duì)對(duì)整體進(jìn)行行研究，這這種方法稱稱為整體法．整體法法和隔離法法在解題中中往往是交交替使用．．(1)對(duì)于于系統(tǒng)中各各物體的加加速度都相相同的連接接體問(wèn)題，，由于在系統(tǒng)中將將各物體看看成一個(gè)整整體，可先先分析整體體的受力情情況和運(yùn)動(dòng)情況，，然后根據(jù)據(jù)牛頓第二二定律，求求出整體所所受外力的的某一未知力或加加速度．若若要求系統(tǒng)統(tǒng)中兩個(gè)物物體間的作作用力，則則應(yīng)用隔離法．將將系統(tǒng)中的的一個(gè)物體體從系統(tǒng)隔隔離出來(lái)，，進(jìn)行受力力分析，然后根據(jù)牛牛頓第二定定律，求出出相互作用用力中的某某一個(gè)未知知力，這類問(wèn)題是是整體法和和隔離法交交替應(yīng)用來(lái)來(lái)解決的．．(2)對(duì)于于系統(tǒng)中各各物體的加加速度各不不相同，如如在系統(tǒng)中中有一個(gè)物體加速速運(yùn)動(dòng)，另另一個(gè)物體體靜止，且且相互作用用，這類問(wèn)問(wèn)題應(yīng)采用牛頓第第二定律和和平衡條件件聯(lián)立來(lái)求求解，應(yīng)用用隔離法．．通過(guò)對(duì)某一物體體的分析，，應(yīng)用牛頓頓第二定律律(或平衡衡條件)求求出兩物體體間的作用力力，再過(guò)渡渡到另一物物體上，應(yīng)應(yīng)用平衡條條件(或牛牛頓第二定律)求出出最后結(jié)果果．5．(單選)兩個(gè)質(zhì)量相相同的物體1和2緊靠在在一起放在在光滑水平桌面上上，如圖3－3－－1所示示．如果它它們分別受受到水平推推力)CF1和F2，且F1＞F2，則1施施于2的作用用力的大小小為(圖3－3－1圖136．如圖3－3－－2所示示，質(zhì)量為為0.5kg的的物體在在與水平面面成30°角的的拉力F作用下，沿沿水平桌面面向右做直直線運(yùn)動(dòng)，，經(jīng)過(guò)0.5m的距離速度度由0.6m/s變?yōu)闉?.4m/s，已知物物體與桌面面間的動(dòng)摩摩擦因數(shù)μ＝0.1，，求作用力力F的大?。?g＝10m/s2)圖3－3－2解：對(duì)物體受力力分析，建建立直角坐坐標(biāo)系如圖圖14.圖14熱點(diǎn)1連接體問(wèn)題題【例1】在2008年北北京殘奧會(huì)會(huì)開(kāi)幕式上，運(yùn)運(yùn)動(dòng)員手拉拉繩索向上攀登，，最終點(diǎn)燃燃了主火炬炬，體現(xiàn)了了殘疾運(yùn)動(dòng)動(dòng)員堅(jiān)韌不不拔的意志和自強(qiáng)強(qiáng)不息的精精神．為了了探究上升升過(guò)程中運(yùn)運(yùn)動(dòng)員與繩繩索和吊椅間的作作用，可將將過(guò)程簡(jiǎn)化化．一根不不可伸縮的的輕繩跨過(guò)過(guò)輕質(zhì)的定滑輪，，一端掛一一吊椅，另另一端被坐坐在吊椅上上的運(yùn)動(dòng)員員拉住，如圖3－－3－3所所示．設(shè)設(shè)運(yùn)動(dòng)員的的質(zhì)量為65kg，吊椅的的質(zhì)量為15kg，不計(jì)定滑輪輪與繩子間間的摩擦．．重力加速速度取g＝10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一一起正以加加速度a＝1m/s2上升時(shí)，試試求：圖3－3－3(1)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員豎直向向下拉繩的的力；(2)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員對(duì)吊椅椅的壓力．．解析：解法一：(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員受受到繩向上上的拉力為為F，由于跨過(guò)定滑輪輪的兩段繩繩子拉力相相等，吊椅椅受到繩的的拉力也是是F.對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊吊椅整體進(jìn)進(jìn)行受力分分析如圖3－3－4甲所示，則則有：2F－(m人＋m椅)g＝(m人＋m椅)a甲乙圖3－3－4解得F＝440N由牛頓第三三定律，運(yùn)運(yùn)動(dòng)員豎直直向下拉繩繩的力：F′＝440N(2)設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)員的支支持力為FN，對(duì)運(yùn)動(dòng)員員進(jìn)行受力力分析如圖乙所示示，則有：：F＋FN－m人g＝m人aFN＝275N由牛牛頓頓第第三三定定律律，，運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員對(duì)對(duì)吊吊椅椅的的壓壓力力為為275N.解法法二二：：設(shè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員和和吊吊椅椅的的質(zhì)質(zhì)量量分分別別為為M和m；運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員豎豎直向向下下的的拉拉力力為為F，對(duì)對(duì)吊吊椅椅的的壓壓力力大大小小為為FN.根據(jù)據(jù)牛牛頓頓第第三三定定律律，，繩繩對(duì)對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員的的拉拉力力大大小小為為F，吊吊椅椅對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員的的支支持持力力為為FN.分別別以以運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)員員和和吊吊椅椅為為研研究究對(duì)對(duì)象象，，根根據(jù)據(jù)牛頓第第二二定定律律①②F＋FN－Mg＝MaF－FN－mg＝ma由①①②②得得F＝440N，F(xiàn)N＝275N.連接接體體問(wèn)問(wèn)題題是是牛牛頓頓第第二二定定律律應(yīng)應(yīng)用用中中的的重重點(diǎn)點(diǎn)，，體體現(xiàn)現(xiàn)在在多個(gè)個(gè)物物體體相相對(duì)對(duì)靜靜止止，，一一起起運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，可可以以把把這這些些相相對(duì)對(duì)靜靜止止的的物物體體看做做連連接接體體，，連連接接體體中中的的每每一一部部分分都都具具有有相相同同的的加加速速度度．．同同時(shí)時(shí)，，有些些情情況況，，比比如如帶帶有有滑滑輪輪的的題題目目中中，，也也可可以以把把連連接接體體問(wèn)問(wèn)題題看看成成兩個(gè)個(gè)物物體體具具有有大大小小相相同同的的加加速速度度的的問(wèn)問(wèn)題題來(lái)來(lái)求求解解．．要要點(diǎn)點(diǎn)是是連連接接體體中，，整整體體的的加加速速度度與與其其中中每每一一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)體體的的加加速速度度均均相相同同．．1．(雙選選)(2010年?yáng)|東莞莞一中中模模擬擬)如圖圖3－3－5所示示，，A、B兩物物體體質(zhì)質(zhì)量量分分別別為為mA、mB，緊緊靠靠著著放放在在光光滑滑水水平平面面上上，，現(xiàn)現(xiàn)用用水水)平力力F推A，用用FN表示示A對(duì)B的壓壓力力，，以以下下判判斷斷正正確確的的是是(A．若若mA＝mB，則則FN＝FB．若若mA＝mB，則則FN<FC．若若mA>mB，則則FN<FD．若若mA>mB，則則FN>FBC圖3－3－5解析：本題無(wú)需需計(jì)算，，由于整整體與B的加速度度相同，，故整體受的合合外力F一定大于于B受的合外外力，故故選擇B、C.熱點(diǎn)2超重和失失重【例2】(雙選)(廣東六校校2011屆高三聯(lián)聯(lián)考)如圖3－3－－6所示，輕質(zhì)質(zhì)彈簧的的上端固定定在電梯梯的天花花板上，，彈簧下下端懸掛掛一個(gè)小鐵球，，在電梯梯運(yùn)行時(shí)時(shí)，乘客客發(fā)現(xiàn)彈彈簧的伸伸長(zhǎng)量比比電梯靜靜止時(shí)的伸長(zhǎng)長(zhǎng)量大了了，這一一現(xiàn)象表表明()圖3－－3－6A．電梯梯一定是是在下降降B．電梯梯可能是是在上升升C．電梯梯的加速速度方向向一定是是向下D．乘客客一定處處在超重重狀態(tài)BD解析：電梯靜止止時(shí)，彈彈簧的拉拉力和小小鐵球所所受重力力相等．．現(xiàn)在，彈彈簧的伸伸長(zhǎng)量變變大，則則彈簧的的拉力變變大，小小鐵球的的合力方向向上上，加速速度方向向向上，，小鐵球球處于超超重狀態(tài)態(tài)．但是是電梯的運(yùn)動(dòng)方方向可能能向上也也可能向向下，故故選BD.由于超重重失重在在現(xiàn)實(shí)生生活中常常見(jiàn)，所所以高考考比較注注重本部分分的考察察．要注注意的是是，超重重、失重重只是兩兩個(gè)現(xiàn)象象，并不能用超超重和失失重現(xiàn)象象來(lái)直接接解決問(wèn)問(wèn)題．解解決超重重失重的的問(wèn)題最終還是是利用牛牛頓第二二定律的的知識(shí)．．2．(雙選)(2010年廣東實(shí)實(shí)驗(yàn)中學(xué)學(xué)高三月月考)在最近的的校運(yùn)會(huì)會(huì)上，體重重為m＝50kg的的小維維在最后后一次以以背越式式成功地地跳過(guò)了1.80米的的高度奪奪得高三三級(jí)跳高高冠軍，，他成為為了我們們心中的偶偶像．如果忽略略空氣阻阻力，則則下列關(guān)關(guān)于小維維跳高過(guò)過(guò)程中的的說(shuō)法正正確的有()ACA．小維維下降過(guò)過(guò)程處于于失重狀狀態(tài)B．小維維起跳以以后在上上升過(guò)程程處于超超重狀態(tài)C．小維維起跳時(shí)時(shí)地面對(duì)對(duì)他的支支持力大大于他的的重力D．小維維起跳時(shí)時(shí)地面對(duì)對(duì)他的支支持力小小于他的的重力解析：忽略空氣氣阻力，，跳高過(guò)過(guò)程可以以看成豎豎直上拋拋運(yùn)動(dòng)，，全過(guò)程具具有向下下的加速速度，上上升過(guò)程程和下落落過(guò)程都都處于完完全失重狀態(tài)，，故A正確，B錯(cuò)誤．跳跳高運(yùn)動(dòng)動(dòng)員要從從地面跳跳起，必必須具有豎直直向上的的加速度度，所以以地面給給運(yùn)動(dòng)員員的支持運(yùn)動(dòng)員的重力，故C正確．易錯(cuò)點(diǎn)：：整體法法和隔離離法的應(yīng)應(yīng)用【例1】如圖3－3－7，m和M保持相對(duì)對(duì)靜止，，一起沿沿傾角為θ的光滑斜斜面下滑滑，則M和m間的摩擦擦力大小小是多少少？圖3－－3－7錯(cuò)解分析析：錯(cuò)解：以以m為研究對(duì)對(duì)象，如如圖3－3－8，物體受重力mg、支持力力N、摩擦力力f，如圖建建立坐標(biāo)標(biāo)有：圖3－－3－8再以m＋M為研究對(duì)對(duì)象分析析受力，，如圖3－3－9，圖3－－3－9(m＋M)g·sinθ＝(M＋m)a③據(jù)式①②③解得f＝0，所以m與M間無(wú)摩擦擦力．造成錯(cuò)解解主要是是沒(méi)有好好的解題題習(xí)慣，，只是盲盲目的模模仿，似乎解題題步驟不不少，但但思維沒(méi)沒(méi)有跟上上．要分分析摩擦擦力就要要找接觸面，摩摩擦力方方向一定定與接觸觸面相切切，這一一步是堵堵住錯(cuò)誤誤的起點(diǎn)．犯以以上錯(cuò)誤誤的客觀觀原因是是思維定定勢(shì)，一一見(jiàn)斜面面就覺(jué)得得摩擦力應(yīng)沿斜斜面方向向．歸結(jié)結(jié)還是對(duì)對(duì)物理過(guò)過(guò)程分析析不清．．正確解析析：因?yàn)閙和M保持相對(duì)對(duì)靜止，，所以可可以將(m＋M)整體視為為研究對(duì)對(duì)象．受受力分析析，如圖圖3－3－9，建建立坐坐標(biāo)，，根據(jù)據(jù)牛頓第第二定定律列列方程程：x：(M＋m)gsinθ＝(M＋m)a①解得a＝gsinθ，方向向沿斜斜面向向下．．因?yàn)橐髆和M間的相相互作作用力力，再再以m為研究究對(duì)象象，受受力如圖圖3－3－10.圖3－3－10因?yàn)閙、M的加速速度是是沿斜斜面方方向，，需將將其分分解