高考物理 32 两类动力学问题　超重和失重课件 新人教版.ppt

第2讲两类动力学问题超重和失重 应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类 1 已知受力情况求 2 已知运动情况求 在这两类问题中 是联系力和运动的桥梁 受力分析和运动过程分析是解决问题的关键 求解这两类问题的思路如下 运动情况 受力情况 加速度 答案 b 1 视重当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时 弹簧测力计或台秤的示数叫做视重 其大小等于测力计所受物体的或台秤所受物体的 拉力 压力 大于 小于 等于 向上 向下 针对训练 2 2010 浙江高考 如图3 2 2所示 a b两物体叠放在一起 以相同的初速度上抛 不计空气阻力 下列说法正确的是 a 在上升和下降过程中a对b的压力一定为零b 上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c 下降过程中a对b的压力大于a物体受到的重力d 在上升和下降过程中a对b的压力等于a物体受到的重力 解析 对于a b整体只受重力作用 做竖直上抛运动 处于完全失重状态 不论上升还是下降过程 a对b均无压力 只有a项正确 答案 a 2 确定研究对象的运动状态 画出物体运动情景的示意图 并标明物体运动速度与加速度的方向 3 分析研究对象的受力情况 并画出受力分析示意图 4 选定合适的方向建立平面直角坐标系 依据牛顿第二定律列出方程 如fx max fy may 5 代入已知条件求解结果并分析其结果的物理意义 答案 1 0 5 2 1 03s 答案 a 举重运动员在地面上能举起120kg的重物 而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物 求 1 升降机运动的加速度 2 若在以2 5m s2的加速度加速下降的升降机中 此运动员能举起质量多大的重物 g取10m s2 审题视点 1 地面上能举起120kg 说明运动员的最大举力为1200n 2 在超失重环境中 人的最大举力不变 但举起的重物可能小于或大于120kg物体 解析 运动员在地面上能举起m0 120kg的重物 则运动员能发挥的向上的最大支撑力f m0g 1200n 1 在运动着的升降机中只能举起m1 100kg的重物 可见该重物超重了 升降机应具有向上的加速度 设此加速度为a1 对物体由牛顿第二定律得 f m1g m1a1 解得a1 2m s2 2 当升降机以a2 2 5m s2的加速度加速下降时 重物失重 设此时运动员能举起的重物质量为m2对物体由牛顿第二定律得 m2g f m2a2解得 m2 160kg 答案 1 2m s2 2 160kg a 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小b 返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力c 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功d 返回舱在喷气过程中处于失重状态 解析 对降落伞 匀速下降时受到的重力mg 绳的拉力ft和浮力f平衡 即ft f mg 在喷气瞬间 喷气产生的反冲力向上 使降落伞减速运动 设加速度大小为a 对降落伞应用牛顿第二定律 f ft mg ma ft f mg ma ft 故a正确 b错误 加速度方向向上 返回舱处于超重状态 故d错误 合外力方向向上 位移方向向下 做负功 故c错误 答案 a 动态变化问题主要研究速度 加速度 合力三个物理量的变化情况 因为加速度决定于合外力 而速度的变化决定于加速度与速度的方向关系 所以处理此类问题的思维程序应如下 先对物体的受力进行分析 再求物体所受的合外力并分析其变化 然后用牛顿第二定律分析加速度的变化 最后根据加速度与速度的方向关系判断速度的变化情况 动态变化的过程以后还有 机车启动获得最大速度之前的过程 电磁感应部分导体棒获得收尾速度前的过程 这些问题重在分析合力的变化以及潜在的状态 如平衡状态 收尾速度 2013届阜阳一中模拟 如图3 2 5为蹦极运动的示意图 弹性绳的一端固定在o点 另一端和运动员相连 运动员从o点自由下落 至b点弹性绳自然伸直 经过合力为零的c点到达最低点d 然后弹起 整个过程中忽略空气阻力 分析这一过程 下列表述正确的是 a 经过b点时 运动员的速率最大b 经过c点时 运动员的速率最大c 从c点到d点 运动员的加速度减小d 从c点到d点 运动员的加速度不变 潜点探究 1 至b点弹性绳自然伸长 说明o b 运动员自由下落 2 c点合力为零 说明b c弹力小于重力 运动员加速 3 d为最低点 说明vd 0 此时弹力最大 c d 一直减速 规范解答 运动员的下落过程从o b为自由落体运动 b c重力大于弹性绳的弹力 运动员做加速度越来越小的加速运动 到达c点时加速度为零 速度最大 c d弹性绳的弹力大于重力 加速度竖直向上 运动员做加速度增大的减速运动 到达d点时速度减为零 故正确答案为b 答案 b 答案 b 解析 木板受拉力作用后 物块相对木板滑动 说明木板加速度大于物块加速度 滑了一段距离后仍有滑动说明这时木板速度还是大于物块速度 此时撤掉拉力 物块的加速度方向与运动方向相同 做匀加速运动 木板的加速度方向与运动方向相反 做匀减速运动 当二者速度相同时 一起做匀速运动 c选项正确 答案 c 解析 当斜面光滑时 物体沿斜面下滑时有竖直向下的分加速度ay 处于失重状态 托盘测力计增加的示数为 f mg may 而ay asin 又因mgsin ma 所以 f mg mgsin2 3n 当斜面粗糙时 物体有可能匀速下滑 此时托盘测力计增加的示数为 f mg 4n 而当物体沿斜面加速下滑时 托盘测力计增加的示数应满足3n f 4n 所以选c 答案 c 答案 d a t2时刻卫星到达最高点 t3时刻卫星落回地面b 卫星在0 t1时间内的加速度大于t1 t2时间内的加速度c t1 t2时间内卫星处于超重状态d t2 t3时间内卫星处于超重状态 解析 卫星在0 t3时间内速度方向不变 一直升高