【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第3章第三節(jié) 牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用課件 大綱

第三節(jié)牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用第三節(jié)牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識梳理課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)知識梳理一、超重和失重1．超重(1)物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸線的拉力)________

物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有_________的加速度．2．失重(1)物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸線的拉力)_______

物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象．大于向上小于(2)產(chǎn)生條件：物體具有_______的加速度．3．完全失重物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_______

的情況稱為完全失重現(xiàn)象．4．視重當(dāng)物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為視重．視重大小等于秤所受的拉力或壓力．向下為零名師點(diǎn)撥：(1)物體超重或失重時，所受重力并沒有變化．(2)物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，與物體的速度沒有關(guān)系．

二、整體法與隔離法1．整體法當(dāng)系統(tǒng)中各物體的__________相同時，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，這個整體的質(zhì)量等于各物體的___________，當(dāng)整體受到的外力已知時，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，常把物體從系統(tǒng)中“_______”出來，進(jìn)行分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程．3．外力和內(nèi)力如果以物體系統(tǒng)為研究對象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的_______，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為______應(yīng)用牛頓第二定律列方程時不考慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對象，則_______將轉(zhuǎn)換為隔離體的_______相互作用力隔離外力內(nèi)力內(nèi)力外力．課堂互動講練一、對超重和失重的理解1．當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時，物體受到的重力并沒有變化．所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和“失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的加速度．2．物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動還是向下運(yùn)動，而是取決于加速度方向是向上還是向下．3．完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運(yùn)動，只要物體具有豎直向下的等于g的加速度就處于完全失重狀態(tài)．例如：不計空氣阻力的各種拋體運(yùn)動，環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)．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，物體對水平支持面沒有壓力，對豎直懸線沒有拉力，不能用天平測物體的質(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：(1)由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向?yàn)橄蛳禄蛳蛏希⒉荒艽_定物體的速度方向．(2)當(dāng)物體出現(xiàn)超重或失重時，物體的加速度不一定沿豎直方向，但加速度一定有豎直方向的分量．(3)如果系統(tǒng)內(nèi)有的物體向上加速，有的物體向下加速，此時可考慮整體質(zhì)心加速度的方向，來判斷系統(tǒng)是處于失重還是超重．1.(2011年廣東深圳模擬)如圖3－3－1所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小鐵球，在電梯運(yùn)行時，乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量小，這一現(xiàn)象表明(

)A．電梯一定是在下降B．電梯可能是在上升C．電梯的加速度方向一定是向上D．乘客一定處在失重狀態(tài)即時應(yīng)用解析：選BD.電梯靜止時時，彈簧的拉力力和重力相相等．現(xiàn)在，彈簧簧的伸長量量變小，則彈簧的拉拉力減小，，小鐵球的合力方向向向下，加加速度向下下，小鐵球處于于失重狀態(tài)態(tài)．但是電電梯的運(yùn)動方向向可能向上上也可能向向下，故選B、D.圖3－3－1二、整體法法與隔離法法選取的原原則系統(tǒng)問題是是指在外力力作用下幾幾個物體連連在一起運(yùn)運(yùn)動的問題題，系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)物體的加加速度可以以相同，也也可以不相相同，對該該類問題處處理方法如如下：1．隔離法的的選取(1)適用情況：：若系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各物體的的加速度不不相同，且且需要求物物體之間的的作用力．．(2)處理方法：：把物體從從系統(tǒng)中隔隔離出來，，將內(nèi)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為外力力，分析物物體的受力力情況和運(yùn)運(yùn)動情況，，并分別應(yīng)應(yīng)用牛頓第第二定律列列方程求解解，隔離法法是受力分分析的基礎(chǔ)礎(chǔ)，應(yīng)重點(diǎn)點(diǎn)掌握．2．整體法的的選取(1)適用情況：：若系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各物體具具有相同的的加速度，，且不需要要求物體之之間的作用用力．(2)處理方法：：把系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各物體看看成一個整整體(當(dāng)成一個質(zhì)質(zhì)點(diǎn))來分析整體體受到的外外力，應(yīng)用用牛頓第二二定律求出出加速度(或其他未知知量)．3．整體法、、隔離法交交替運(yùn)用原原則：若系系統(tǒng)內(nèi)各物物體具有相相同的加速速度，且要要求物體之之間的作用用力時，可可以先用整整體法求出出加速度，，然后再用用隔離法選選取合適的的研究對象象，應(yīng)用牛牛頓第二定定律求作用用力．即“先整整體體求求加加速速度度，，后后隔隔離離求求內(nèi)內(nèi)力力”．．特別別提提醒醒：：運(yùn)用用整整體體法法分分析析問問題題時時，，系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各各物物體體的的加加速速度度的的大大小小和和方方向向均均應(yīng)應(yīng)相相同同，，如如果果系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各各物物體體的的加加速速度度僅僅大大小小相相同同，，如如通通過過滑滑輪輪連連接接的的物物體體，，應(yīng)應(yīng)采采用用隔隔離離法法求求解解．．2.(2011年黑黑龍龍江江適適應(yīng)應(yīng)性性測測試試)如圖圖3－3－2所示示，，一一個個箱箱子子中中放放有有一一物物體體，，已已知知靜靜止止時時物物體體對對下下底底面面的的壓壓力力等等于于物物體體的的重重力力，，且且物物體體與與箱箱子子上上表表面面剛剛好好接接觸觸．．現(xiàn)現(xiàn)將將箱箱子子以以初初速速度度v0豎直直向向上上拋拋出出，，已已知知箱箱子子所所受受空空氣氣阻阻力力與與箱箱子子運(yùn)運(yùn)動動的的速速率率成成正正比比，，且且箱箱子子運(yùn)運(yùn)動動過過程程中中始始終終保保持持圖圖示示姿姿態(tài)態(tài)．．則則下下列列說說法法正正確確的的是是()即時應(yīng)用圖3－3－2A．上上升升過過程程中中，，物物體體對對箱箱子子的的下下底底面面有有壓壓力力，，且且壓壓力力越越來來越越小小B．上上升升過過程程中中，，物物體體對對箱箱子子的的上上底底面面有有壓壓力力，，且且壓壓力力越越來來越越大大C．下下降降過過程程中中，，物物體體對對箱箱子子的的下下底底面面有有壓壓力力，，且且壓壓力力可可能能越越來來越越大大D．下下降降過過程程中中，，物物體體對對箱箱子子的的上上底底面面有有壓壓力力，，且且壓壓力力可可能能越越來來越越小小mg＋FN＝ma，則FN＝ma－mg，而a減小，則FN減小，所以上上升過程中物物體對箱子上上底面有壓力力且壓力越來來越??；同理理，當(dāng)箱子和和物體下降時時，物體對箱箱子下底面有有壓力且壓力力越來越大．．故本題選C.經(jīng)典題型探究例1超、失重現(xiàn)象的分析題型一(2009年高考廣東卷)某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為490N．他將彈簧測力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧測力計的示數(shù)如圖3－3－3所示，電梯運(yùn)行的v－t圖3－3－4可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向?yàn)檎?(

)圖3－3－3圖3－3－4【答案】AD在升降電梯內(nèi)內(nèi)的地面上放放一體重計，，電梯靜止時時，曉敏同學(xué)學(xué)站在體重計計上，體重計計示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動過過程中，某一一段時間內(nèi)曉曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)體重計示數(shù)數(shù)如圖3－3－5所示．在這段段時間內(nèi)下列列說法中正確確的是()變式訓(xùn)練1圖3－3－5A．曉敏同學(xué)所所受的重力變變小了B．曉敏對體重重計的壓力小小于體重計對對曉敏的支持持力C．電梯一定在在豎直向下運(yùn)運(yùn)動D．電梯的加速速度大小為g/5，方向一定豎豎直向下解析：選D.體重計示數(shù)變變小了，說明明該同學(xué)處于于失重狀態(tài)，，但所受重力力并不變小，，A錯；壓力與支支持力是一對對相互作用力力，大小相等等，B錯；電梯的加加速度一定向向下，但不一一定向下運(yùn)動動，C錯；由牛頓第第二定律可知知D對．如圖3－3－6所示，質(zhì)量為為M的木板可沿傾傾角為θ的光滑滑斜面面下滑滑，木木板上上站著著一個個質(zhì)量量為m的人，，問：：(1)為了保保持木木板與與斜面面相對對靜止止，計計算人人運(yùn)動動的加加速度度？(2)為了保保持人人與斜斜面相相對靜靜止，，木板板運(yùn)動動的加加速度度是多多少？？例2連接體的求解方法題型二圖3－3－6【解析】(1)為了使使木板板與斜斜面保保持相相對靜靜止，，必須須滿足足木板板在斜斜面上上的合合力為為零，，所以以人施施于木木板的的摩擦擦力Ff應(yīng)沿斜斜面向向上，，故人人應(yīng)加加速向向下跑跑．現(xiàn)現(xiàn)分別別對人人和木木板應(yīng)應(yīng)用牛牛頓第第二定定律：：對木木板受受力分分析如如圖3－3－7所示：：沿斜面面方向向有：：Mgsinθ－Ff＝0對人受受力分分析如如圖3－3－8所示：：mgsinθ＋Ff＝ma人(a人為人相相對斜斜面的的加速速度)圖3－3－7(2)為了使使人與與斜面面保持持相對對靜止止，必必須滿滿足人人在木木板上上所受受合力力為零零，所所以木木板施施于人人的摩摩擦力力應(yīng)沿沿斜面面向上上，故故人相相對木木板向向上跑跑，木木板相相對斜斜面向向下滑滑，但但人相相對斜斜面靜靜止不不動．．現(xiàn)分分別對對人和和木板板應(yīng)用用牛頓頓第二二定律律，設(shè)設(shè)木板板對斜斜面的的加速速度為為a木，則：：對人：：mgsinθ＝Ff′，對木板板：Mgsinθ＋Ff′＝Ma木，圖3－3－8【答案】見解析析【規(guī)律總總結(jié)】加速度度相同同的連連接體體問題題，即即可以以用隔隔離法法也可可以用用整體體法解解決；；加速速度不不同的的連接接體問問題只只能用用隔離離法來來研究究．在粗糙糙水平平面上上放著著一個個三角角形木木塊abc，在它它的兩兩個粗粗糙斜斜面上上分別別放有有質(zhì)量量為m1和m2的兩個個物體體，m1>m2，如圖圖3－3－9所示，，若三三角形形木塊塊和兩兩物體體都是是靜止止的，，則粗粗糙水水平面面對三三角形形木塊塊()圖3－3－9變式訓(xùn)練2A．有摩擦擦力的作作用，摩摩擦力的的方向水水平向右右B．有摩擦擦力的作作用，摩摩擦力的的方向水水平向左左C．有摩擦擦力的作作用，但但摩擦力力的方向向不能確確定，因因m1、m2、θ1、θ2的數(shù)值均均未給出出D．以上結(jié)結(jié)論都不不對解析：選D.采用整體體法．因因?yàn)槿齻€個物體均均處于靜靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)，所以以a＝0，因此三三角形木木塊在水水平方向向上不受受力．故故選D.(滿分樣板板16分)如圖3－3－10所示，質(zhì)質(zhì)量m＝1kg的物塊放放在傾角角為θ的斜面上上，斜面面體質(zhì)量量M＝2kg，斜面與與物塊間間的動摩摩擦因數(shù)數(shù)μ＝0.2，地面光光滑，θ＝37°.現(xiàn)對斜面面體施加加一水平平推力F，要使物物塊相對對斜面靜靜止，力力F應(yīng)為多大大？(設(shè)物塊與與斜面的的最大靜靜摩擦力力等于滑滑動摩擦擦力，g取10m/s2)例3動力學(xué)中的臨界問題分析題型三圖3－3－10【思路點(diǎn)撥撥】用極限法法把F推向兩個個極端來來分析：：當(dāng)F較小(趨近于0)時，由于于μ<tanθ，因此，，物塊將將沿斜面面加速下下滑；若若F較大(足夠大)時，物塊塊將相對對斜面向向上滑．．因此F不能太小小，也不不能太大大，F(xiàn)的取值有有一個范范圍．解題樣板板規(guī)范步步驟，該該得的分分一分不不丟！(1)設(shè)物塊處處于相對對斜面下下滑的臨臨界狀態(tài)態(tài)(物塊恰好好不下滑滑)時推力為為F1.此時物塊塊受力如如圖3－3－11甲所示．．取加速速度a1方向?yàn)閤軸正