2024-2025學(xué)年高中物理第三章牛頓運動定律階段提升課學(xué)案教科版必修1

PAGEPAGE6第三章考點STSE中的超重與失重1．兩類常見的超重失重現(xiàn)象：2．超重失重的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化：【典例1】如圖所示，一人站在電梯中的體重計上，隨電梯一起運動，下列各種狀況中，體重計示數(shù)最大時的電梯運動狀態(tài)是()A．勻減速下降，加速度的大小為1.0m/s2B．勻加速下降，加速度的大小為1.0m/s2C．勻減速上升，加速度的大小為2.0m/s2D．勻加速上升，加速度的大小為2.0m/s2【解析】選D。電梯以1.0m/s2的加速度勻減速下降，加速度向上，由牛頓其次定律F1－mg＝ma1，解得F1＝m(g＋a1)＝11m；電梯以1.0m/s2的加速度勻加速下降，加速度向下，由牛頓其次定律mg－F2＝ma2，解得F2＝m(g－a2)＝9m；電梯以2.0m/s2的加速度減速上升，加速度向下，由牛頓其次定律mg－F3＝ma3，解得F3＝m(g－a3)＝8m；電梯以2.0m/s2的加速度勻加速上升，加速度向上，由牛頓其次定律F4－mg＝ma4，解得F4＝m(g＋a4)＝12m。(多選)如圖是消遣節(jié)目“中國新歌聲”設(shè)計的“導(dǎo)師戰(zhàn)車”。當坐在戰(zhàn)車中的導(dǎo)師按下按鈕時，戰(zhàn)車就由靜止起先沿長10m的傾斜直軌道向下運動；某時刻起先減速，到達站在軌道末端的學(xué)員面前時，恰好靜止，整個過程歷時4s。將加速、減速過程視為勻變速直線運動，則()A．戰(zhàn)車運動過程中導(dǎo)師先失重后超重B．戰(zhàn)車運動過程中所受外力不變C．戰(zhàn)車加速過程中的加速度肯定等于減速過程中的加速度D．戰(zhàn)車運動過程中的最大速度為5m/s【解析】選A、D。“導(dǎo)師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，加速的過程中加速度沿斜面對下，有豎直向下的分加速度，戰(zhàn)車處于失重狀態(tài)；當戰(zhàn)車減速時，加速度沿斜面對上，有豎直向上的分加速度，戰(zhàn)車處于超重狀態(tài)，故A正確；依據(jù)牛頓其次定律知：加速過程戰(zhàn)車所受的外力沿斜面對下，減速過程戰(zhàn)車所受的外力沿斜面對上，外力不同，故B錯誤；由于加速和減速的時間未知，所以不能推斷兩個過程加速度的大小關(guān)系，故C錯誤；設(shè)最大速度為v，則整個過程戰(zhàn)車的位移x＝eq\f(v,2)t1＋eq\f(v,2)t2＝eq\f(v,2)t。據(jù)題x＝10m，t＝4s，代入上式解得v＝5m/s。故D正確?？键c連接體的處理方法1．連接體的分類：連接體分類情境模型建構(gòu)分析方法接觸連接兩個物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起整體法隔離法輕繩(桿)連接兩個物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起輕彈簧連接兩個物體通過彈簧的作用連接在一起2.連接體的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化：【典例2】(多選)(2024·濟寧高一檢測)如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細線連接，B、C間由一輕桿相連。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()A．A球的加速度沿斜面對上，大小為gsinθB．C球的受力狀況未變，加速度為0C．B、C兩球的加速度均沿斜面對下，大小均為gsinθD．B、C之間桿的彈力大小為0【解析】選C、D。初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，把BC看成整體，對其受力分析，BC受重力2mg、斜面的支持力FN、細線的拉力T；對BC重力沿斜面和垂直斜面進行正交分解，依據(jù)共點力平衡條件得：T＝2mgsinθ，對A進行受力分析，A受重力mg、斜面的支持力、彈簧的拉力F彈和細線的拉力T，對A重力沿斜面和垂直斜面進行正交分解，依據(jù)共點力平衡條件得：F彈＝T＋mgsinθ＝3mgsinθ，細線被燒斷的瞬間，細線拉力會突變?yōu)榱悖瑥椈傻膹椓Σ蛔?，依?jù)牛頓其次定律得A球的加速度沿斜面對上，A球的加速度大?。篴＝eq\f(F彈－mgsinθ,m)＝2gsinθ，故A錯誤；細線被燒斷的瞬間，把BC看成整體，BC受重力2mg、斜面的支持力FN，依據(jù)牛頓其次定律得BC球的加速度：a′＝eq\f(2mgsinθ,2m)＝gsinθ，兩球的加速度相同，方向均沿斜面對下，故B錯誤，C正確；對C進行受力分析，C受重力mg、桿的彈力F′N和斜面的支持力，依據(jù)牛頓其次定律得：mgsinθ＋F′N＝ma′，解得：F′N＝0，所以B、C之間桿的彈力大小為0，故D正確；故選C、D。(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體用輕桿相連置于固定斜面上，則()A.若斜面光滑，當m1＞m2時，m1拉m2B．當m1、m2靜止在斜面上時，m1與m2與桿之間可能無相互作用力C．當它們共同下滑時，桿對m1的作用力可能為斜向上的拉力D．以上說法都不正確【解析】選B、C。若斜面光滑，對整體，依據(jù)牛頓其次定律，有：(m1＋m2)gsinθ＝(m1＋m2)a，解得：a＝gsinθ，假設(shè)桿的作用力大小為T，再對m1，依據(jù)牛頓其次定律，有：m1gsinθ－T＝m1a，解得T＝0，即桿沒有作用力，故A錯誤；當m1、m2靜止在斜面上時，由于兩個物體與斜面間的動摩擦因數(shù)狀況未知，不肯定相同，即假設(shè)沒有桿時，可能有一個物體運動，而另一個物體不動，故桿與物體間可能有彈力，若動摩擦因數(shù)相同，m1與m2與桿之間無相互作用力，故B正確；當它們共同下滑時，假設(shè)沒有桿，兩個物體均是受重力、支持力和滑動摩擦力，依據(jù)牛頓其次定律，有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得：a＝g(sinθ－μcosθ)。即加速度與質(zhì)量無關(guān)，與動摩擦因數(shù)有