創(chuàng)新設(shè)計(jì)2018版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律能力課1牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合應(yīng)用課件

能力課1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用超重與失重現(xiàn)象1．超重、失重和完全失重比較比較超重失重完全失重產(chǎn)生條件加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下，且大小a＝g動(dòng)力學(xué)原理F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0可能狀態(tài)①加速上升；②減速下降①加速下降；②減速上升①自由落體運(yùn)動(dòng)和所有的拋體運(yùn)動(dòng)；②繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、飛船等2.對(duì)超重、失重的理解 (1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。 (2)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。 (3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只有使物體產(chǎn)生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。圖1解析由v－t圖象可知：過程①為向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)(加速度向下，失重，F(xiàn)＜mg)；過程②為向下勻速直線運(yùn)動(dòng)(處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝mg)；過程③為向下勻減速直線運(yùn)動(dòng)(加速度向上，超重，F(xiàn)＞mg)；過程④為向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)(加速度向上，超重，F(xiàn)＞mg)；過程⑤為向上勻速直線(處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝mg)；過程⑥為向上勻減速直線運(yùn)動(dòng)(加速度向下，失重，F(xiàn)＜mg)。綜合選項(xiàng)分析可知選項(xiàng)B正確。答案B判斷超重和失重的方法方法技巧從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷①物體向上加速或向下減速時(shí)，超重②物體向下加速或向上減速時(shí)，失重圖2答案BD圖3A．t＝2s時(shí)最大

B．t＝2s時(shí)最小C．t＝8.5s時(shí)最大 D．t＝8.5s時(shí)最小解析當(dāng)電梯有向上的加速度時(shí)，人處于超重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t＝2s時(shí)，壓力最大，A項(xiàng)正確；當(dāng)有向下的加速度時(shí)，人處于失重狀態(tài)，人對(duì)地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此t＝8.5s時(shí)壓力最小，D項(xiàng)正確。答案AD動(dòng)力學(xué)中的圖象問題1．明確常見圖象的意義，如下表：v－t圖象根據(jù)圖象的斜率判斷加速度的大小和方向，進(jìn)而根據(jù)牛頓第二定律求解合外力F－a圖象首先要根據(jù)具體的物理情景，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出兩個(gè)量間的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式結(jié)合圖象，明確圖象的斜率、截距或面積的意義，從而由圖象給出的信息求出未知量a－t圖象要注意加速度的正負(fù)，正確分析每一段的運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合物體受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程F－t圖象要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)2.圖象類問題的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題，以牛頓第二定律F＝ma為紐帶，理解圖象的種類，圖象的軸、點(diǎn)、線、截距、斜率、面積所表示的意義。運(yùn)用圖象解決問題一般包括兩個(gè)角度： (1)用給定圖象解答問題； (2)根據(jù)題意作圖，用圖象解答問題。在實(shí)際的應(yīng)用中要建立物理情景與函數(shù)、圖象的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。圖4A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度答案

ACD數(shù)形結(jié)合解決動(dòng)力學(xué)圖象問題(1)在圖象問題中，無論是讀圖還是作圖，都應(yīng)盡量先建立函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系；然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖象信息或者描點(diǎn)作圖。(2)讀圖時(shí)，要注意圖線的起點(diǎn)、斜率、截距、折點(diǎn)以及圖線與橫坐標(biāo)包圍的“面積”等所對(duì)應(yīng)的物理意義，盡可能多地提取解題信息。方法技巧圖5A．0～1s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2B．1～2s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2C．0～1s內(nèi)，物體的位移為7mD．0～2s內(nèi)，物體的總位移為11m答案BD連接體問題角度1加速度相同的連接體問題1．連接體的分類

根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分為三大類。 (1)繩(桿)連接：兩個(gè)物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起； (2)彈簧連接：兩個(gè)物體通過彈簧的作用連接在一起； (3)接觸連接：兩個(gè)物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起。2．連接體問題的分析方法 (1)分析方法：整體法和隔離法。 (2)選用整體法和隔離法的策略： ①當(dāng)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同時(shí)，宜選用整體法；當(dāng)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同時(shí)，宜選用隔離法；

②對(duì)較復(fù)雜的問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替應(yīng)用整體法與隔離法才能求解。A．8 B．10 C．15 D．18答案

BC圖6A．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是50NB．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是24NC．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4m/s2D．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為10m/s2答案

B圖7答案BD(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；(2)木板的最小長(zhǎng)度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。圖8答案

(1)0.1

0.4

(2)6m

(3)6.5m加速度不同的連接問題的處理方法若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同，一般應(yīng)采用隔離法。分別以各物體為研究對(duì)象，對(duì)每個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，分別應(yīng)用牛頓第二定律建立方程，并注意應(yīng)用各個(gè)物體間的相互作用關(guān)系，聯(lián)立求解。規(guī)律方法甲

乙圖9(1)物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1，木板開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2，達(dá)到相同速度后一起勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；(2)物塊質(zhì)量m與長(zhǎng)木板質(zhì)量M之比；(3)物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑行的距離Δx。答案

(1)1.5m/s2

1m/s2

0.5m/s2

(2)3∶2(3)20m動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問題分析臨界問題的三種方法極限法把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達(dá)到正確解決問題的目的假設(shè)法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問題數(shù)學(xué)法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件圖10(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?2)拉力F與斜面夾角多大時(shí)，拉力F最??？拉力F的最小值是多少？圖11答案B圖12答案ABD動(dòng)力學(xué)中極值問題的臨界條件和處理方法(1)“四種”典型的臨界問題相應(yīng)的臨界條件①接觸或脫離的臨界條件：彈力FN＝0；②相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：靜摩擦力達(dá)到最大值；③繩子斷裂的臨界條件是張力等于繩子最大承受力，繩子松弛的臨界條件是FT＝0；④速度達(dá)到最值的臨界條件：加速度為零。規(guī)律方法(2)“四種”典型的數(shù)學(xué)處理方法①三角函數(shù)法；②根據(jù)臨界條件列不等式法；③利用二次函數(shù)的判別式法；④極限法。1．(2016·海南單科，5)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度－時(shí)間圖線如圖13所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0～5s，5～10s，10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則(

)圖13A．F1<F2 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F1＝F3解析根據(jù)v－t圖象可以知道，在0～5s內(nèi)加速度為a1＝0.2m/s2，方向沿斜面向下；在5～10s內(nèi)，加速度a2＝0；在10～15s內(nèi)加速度為a3＝－0.2m/s2，方向沿斜面向上；受力分析如圖。在0～5s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin

θ－f－F1＝ma1，則F1＝mgsin

θ－f－0.2m；在5～10s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin

θ－f－F2＝ma2，則F2＝mgsin

θ－f；在10～15s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：f＋F3－mgsin

θ＝ma3，則F3＝mgsin

θ－f＋0.2m，故可以得到F3>F2>F1，故選項(xiàng)A正確。答案A2．(2016·武漢市二模)物塊A、B放在光滑的水平地面上，其質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1?，F(xiàn)用水平3N的拉力作用在物體A上，如圖14所示，則A對(duì)B的拉力等于(

)圖14A．1N B．1.5N C．2N D．3N答案A3．(2017·安徽屯溪一中月考)(多選)如圖15甲所示，在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球，若升降機(jī)在勻速運(yùn)行過程中突然停止，并以此時(shí)為零時(shí)刻，在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則(

)圖15A．升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)B．0～t1時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時(shí)間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)C．t1～t3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，速度先增大后減小D．t3～t4時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，速度一直增大解析由圖象看出，升降機(jī)停止后彈簧的拉力變小，小球向上運(yùn)動(dòng)，而小球的運(yùn)動(dòng)方向與升降機(jī)原來的運(yùn)動(dòng)方向相同，則知升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)，故A正確；0～t1時(shí)間內(nèi)拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時(shí)間內(nèi)