【走向高考】高考物理总复习 第三章 第3讲 牛顿运动定律的应用课件.ppt

温故自查研究某一时刻物体的和突变的关系称为力和运动的瞬时问题 简称 瞬时问题 瞬时问题 常常伴随着这样一些标志性词语 瞬时 突然 猛地 刚刚 等 受力 运动 考点精析1 变化瞬间 力未能变像弹簧 橡皮条 皮筋等 这些物体连接其他物体 当其它力有变化的瞬间引不起这些物体上的力立即变化 原因是弹簧上的弹力f kx x的变化需要一定时间 故瞬间x没有来得及变化 故弹力没来得及变化 2 变化瞬间 力发生突变像绳 线 硬的物体连接 或直接作用 的物体 当其他力变化时 将会迅速引起绳 线等物上力的变化 这种情况下 绳上力的变化较复杂 需要根据物体下一步的运动趋势来分析判断 温故自查1 超重现象当物体具有的加速度时 这个物体对支持物的压力 或对悬挂绳的拉力 它所受的重力 称为超重现象 2 失重现象当物体具有的加速度时 这个物体对支持物的压力 或对悬挂绳的拉力 它所受的重力 称为失重现象 当a g时 f 0 此为状态 向上 大于 向下 小于 完全失重 考点精析1 超重 物体的加速度方向是竖直向上的 物体并不一定是竖直向上做加速运动 也可以是竖直向下做减速运动 失重 物体的加速度方向是竖直向下的 物体既可以是向下做加速运动 也可以是向上做减速运动 2 尽管物体不在竖直方向上运动 但只要其加速度在竖直方向上有分量 即ay 0就可以 当ay方向竖直向上时 物体处于超重状态 当ay方向竖直向下时 物体处于失重状态 3 当物体处于完全失重状态时 重力只产生使物体具有a g的加速度效果 不再产生其他效果 4 处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为f浮 v排 g a 和f浮 v排 g a 处于完全失重状态下的液体f浮 0 即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力 对超重和失重的理解应当注意以下几点 1 物体处于超重或失重状态时 物体的重力始终存在 大小也没有变化 2 发生超重或失重现象与物体的速度无关 只决定于加速度的大小和方向 3 在完全失重的状态下 平时一切由重力产生的物理现象都会完全消失 如单摆停摆 天平失效 浸在水中的物体不再受浮力 液体柱不再产生向下的压强等 温故自查1 概念 1 研究物理问题时把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为法 2 研究物理问题时把所研究的对象从整体中隔离出来进行独立研究 最终得出结论的方法称为法 整体 隔离 2 基本特征 1 采用整体法时 不仅可以把几个物体作为整体 也可以把几个物理过程作为一个整体 采用整体法可以避免对整体内部进行繁琐的分析 常常使问题解答更简便 明了 2 采用隔离法时 可以把整个物体隔离成几个部分来处理 也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理 还可以对同一个物体 同一过程中不同物理量的变化进行分别处理 采用隔离法能排除研究对象无关的因素 使事物的特征明显地显示出来 从而进行有效的处理 考点精析1 运用整体法解题的基本步骤 1 明确研究的系统或运动的全过程 2 画出系统的受力图和运动全过程的示意图 3 寻找未知量与已知量之间的关系 选择适当的物理规律列方程求解 2 运用隔离法解题的基本步骤 1 明确研究对象或过程 状态 选择隔离对象 选择原则 一是包含待求量 二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少 2 将研究对象从系统中隔离出来 或将研究的某状态 某过程从运动的全过程中隔离出来 3 对隔离出的研究对象 过程 状态分析研究 画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图 4 寻找未知量与已知量之间的关系 选择适当的物理规律列方程求解 注意整体和局部是相对统一 相辅相成的 隔离法与整体法 不是相互对立的 一般问题的求解中 随着研究对象的转化 往往两种方法交叉运用 相辅相成 所以 两种方法的取舍 并无绝对的界限 必须具体分析 灵活应用 无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量 即中间未知量的出现 如非待求的力 非待求的中间状态或过程等 的出现为原则 命题规律判断超重 失重现象 会计算超重 失重的大小 能解释有关实际生活中的超重 失重现象的产生原因 完全失重的理解及产生的条件 考例1 2010 浙江理综 如图所示 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 该题考查了加速度相同的连接体问题 用隔离法求相互作用力 当系统被抛出后 二者的加速度为g 对物体a进行受力分析 设支持力为f 则mg f mg f 0 a选项正确 答案 a 第十一届全运会田径女子撑竿跳高决赛 安徽选手吴莎与陕西选手李彩霞均跳出4米40的成绩 两个人不得不进行冠亚军加赛 最终吴莎在李彩霞挑战4米35失败后 成功在这个高度蹭竿胜出 绝杀对手夺得冠军 如图为夺冠后欣喜若狂的吴莎 若不计空气阻力 则吴莎在这次撑竿跳高中 a 起跳时竿对她的弹力大于她的重力b 起跳时竿对她的弹力小于她的重力c 起跳以后的下落过程中她处于超重状态d 起跳以后的下落过程中她处于失重状态 答案 ad 解析 吴莎在起跳时 她在弹力的作用下向上加速 故此时竿对她的弹力大于她的重力 a正确 起跳以后的下落过程中 她只受重力作用而下落 所以处于失重状态 d正确 命题规律利用整体法和隔离法分析求解多物体间的相互作用力 或能根据受力情况求其运动情况 考例2 如图所示 一辆汽车a拉着装有集装箱的拖车b 以速度v1 30m s进入向下倾斜的直车道 车道每100m下降2m 为了使汽车速度在x 200m的距离内减到v2 10m s 驾驶员必须刹车 假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力 且该力的70 作用于拖车b 30 作用于汽车a 已知a的质量m1 2000kg b的质量m2 6000kg 求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力大小 取重力加速度g 10m s2 答案 880n 总结评述 此题除用到整体法和隔离法外 还涉及到力的正交分解法 列方程时 还要注意正方向的选取 选v方向或a方向均可 如图所示 在光滑的桌面上叠放着一质量为ma 2 0kg的薄木板a和质量为mb 3kg的金属块b a的长度l 2 0m b上有轻线绕过定滑轮与质量为mc 1 0kg的物块c相连 b与a之间的动摩擦因数 0 10 最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力 忽略细线质量及细线与滑轮间的摩擦 起始时令各物体都处于静止状态 绳被拉直 b位于a的左端 如图 然后放手 求经过多长时间b从a的右端脱离 设a的右端距滑轮足够远 取g 10m s2 答案 4 0s 命题规律能准确分析临界状态及条件 能利用数学方法求极值问题 考查利用数学方法解决物理问题的能力 考例3 如图 物体a的质量m 1kg 静止在光滑水平面上的平板车b的质量为m 0 5kg 平板车长为l 1m 某时刻a以v0 4m s向右的初速度滑上平板车b的上表面 在a滑上平板车b的同时 给平板车b施加一个水平向右的拉力 忽略物体a的大小 已知a与平板车b之间的动摩擦因数 0 2 取重力加速度g 10m s2 试求 1 若f 5n 物体a在平板车上运动时相对平板车向前滑行的最大距离 2 如果要使a不至于从平板车b上滑落 拉力f大小应满足的条件 解析 1 物体a滑上平板车b以后 物体做匀减速运动 平板车做匀加速运动 两者速度相同时 物体a在平板车上相对平板车向前滑行的距离最大 由牛顿第二定律 对物体a有 mg maa得aa g 2m s2 对平板车b有 f mg mab 得ab 14m s2 若f 1n 则a滑到b的右端时 速度仍大于b的速度 于是将从小车b的右端滑落 当f较大时 在a到达b的右端之前 就与b具有相同的速度 之后 a必须相对b静止 才不会从b的左端滑落 即有f m m am mg mam 解之得f 3n 若f大于3n a就会从小车b的左端滑下 综上 力f应满足的条件是1n f 3n 答案 1 0 5m 2 1n f 3n 总结评述 临界问题的解法一般有三种方法 1 极限法 在题目中如出现 最大 最小 刚好 等词语时 一般隐含着临界问题 处理这类问题时 应把物理问题 或过程 推向极端 从而使临界现象 或状态 暴露出来 达到尽快求解的目的 2 假设法 有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索 但在变化过程中可能出现临界问题 也可能不出现临界问题 解答这类题 一般用假设法 3 数学方法 将物理过程转化为数学公式 根据数学表达式求解得出临界条件 2010 金丽衢十二校联考 一根质量分布均匀的米尺 长度为1m 质量为0 2kg 放在水平桌面上 它与桌面间的动摩擦因数为 0 16 有1 4长度露在桌外 现有一水平拉力f 0 4n沿着米尺方向作用于米尺上 作用多长时间 恰好使米尺不从桌边落下 g取10m s2 答案 1s 解析 取米尺为研究对象 从开始运动到停止运动 先做匀加速直线运动 再做匀减速直线运动 由于米尺恰好不从桌边落下 则前进的总位移为0 25m 命题规律传送带问题是动力学中常见题目 难度较大 主要考查受力分析 运动状态的判断 过程多 运动情况复杂 有效考查分析能力 数学运用能力等 考例4 传送带与水平面夹角为37 皮带以12m s的速率运动 皮带轮沿顺时针方向转动 如图所示 今在传送带上端a处无初速度地放上一个质量为m的小物块 它与传送带间的动摩擦因数为0 75 若传送带a到b的长度为24m g取10m s2 则小物块从a运动到b的时间为多少 解析 小物块无初速度放到传送带上时 所受摩擦力为滑动摩擦力 方向沿斜面向下 对小物块用牛顿第二定律得mgsin mgcos ma解得a 12m s2设小物块加速到12m s运动的距离为s1 所用时间为t1由v2 0 2as1 得s1 6m由v at1得t1 1s当小物块的速度加速到12m s时 因mgsin mgcos 小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力 而且此时刚好为最大静摩擦力 小物块此后随皮带一起做匀速运动 设ab间的距离为l 则l s1 vt2 解得t2 1 5s从a到