高考物理一轮总复习教学课件人教专题2牛顿运动定律的综合应用共29.ppt

牛顿运动定律,专题二牛顿运动定律的综合应用,考点一超重与失重现象,考点二整体法和隔离法解决连接体问题,考点三动力学中的临界与极值问题,考点一超重与失重现象,1视重(1)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称为视重。(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的或台秤所受物体的。2超重、失重和完全失重的比较,示数,拉力,压力,思维诊断,(1)超重就是物体所受的重力增加了。()(2)失重就是物体所受的重力减小了。()(3)完全失重就是物体所受的重力为0。()(4)无论超重还是失重，物体所受的重力都是不变的。()(5)物体速度向上时，处于失重状态。()(6)物体速度向下时，处于失重状态。(),题组训练,1,2,3,1超重、失重现象的判断(多选)用力传感器悬挂一钩码，一段时间后，钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动。如图所示，实线是传感器记录的拉力大小变化情况，则()A钩码的重力约为4NB钩码的重力约为3NCA、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、D，处于失重状态的是B、CDA、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、B，处于失重状态的是C、D,题组训练,1,2,3,解析：读数偏大，表明装置处于超重状态，其加速度方向向上，可能的运动情况是加速上升或减速下降，故A项错误，同理知B项也错误。弹簧测力计读数为0，即完全失重，这表明整个装置运动的加速度等于重力加速度g。但是，ag，速度方向有可能向上，也有可能向下，还有可能沿其他方向，故C项正确。读数准确，装置可能静止，也可能正在向任意一个方向做匀速直线运动，故D项错误。,2根据超、失重现象判断物体的运动状态在一个封闭装置中，用弹簧测力计测一物体的重力，根据读数与物体实际重力之间的关系，判断以下说法中正确的是()A读数偏大，表明装置加速上升B读数偏小，表明装置加速下降C读数为0，表明装置运动的加速度等于重力加速度，但无法判断是向上运动还是向下运动D读数准确，表明装置匀速上升或下降,题组训练,1,2,3,3宇宙飞船中的超重失重(多选)飞船绕地球做匀速圆周运动，宇航员处于完全失重状态时，下列说法正确的是()A宇航员不受任何力作用B宇航员处于平衡状态C地球对宇航员的引力全部用来提供向心力D正立和倒立时宇航员一样舒服,方法技巧,超重和失重的判断方法(1)若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上则超重，方向向下则失重。(2)若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力则超重；视重小于重力则失重。物体超重与运动状态的关系物体失重与运动状态的关系,考点二整体法和隔离法解决连接体问题,1整体法的选取原则及步骤(1)当只涉及研究系统而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。(2)运用整体法解题的基本步骤：,考点二整体法和隔离法解决连接体问题,2隔离法的选取原则及步骤(1)当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。(2)运用隔离法解题的基本步骤：,题组训练,1,2,3,1面面连接体(多选)如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动。若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为FN1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为FN2，则以下判断正确的是()Aa1a2Ba1a2CFN1FN2DFN1F,题组训练,1,2,3,2绳(或杆)连接体如图甲所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，Mm，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成角，细线的拉力为FT。若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成角，如图乙所示，细线的拉力为FT，则()AFF，FTFTBFF，FTFTCFFTDFa。对小球与车组成的整体，由牛顿第二定律得F(Mm)a，F(Mm)a，所以FF，选项B正确。,题组训练,1,2,3,3弹簧连接体(多选)如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻质弹簧连接放在倾角为的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉B物块，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面间的动摩擦因数均为，为了减小弹簧的形变量，可行的办法是()A减小A物块的质量B增大B物块的质量C增大倾角D增大动摩擦因数,分析：对A、B组成的整体由牛顿第二定律得F(mAmB)gcos(mAmB)gsin(mAmB)a，对A由牛顿第二定律得kxmAgcosmAgsinmAa，两式联立得可行的办法：可以减小A物块的质量或增大B物块的质量，A、B正确，C、D错误。,方法技巧,整体法、隔离法交替运用原则,无论哪种连接体若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度、后隔离求内力”。若连接体内各物体具有相同的加速度，也可以先隔离求加速度，再整体求系统合外力。,考点三动力学中的临界与极值问题,1临界极值问题(1)临界状态：指物体的运动性质发生，要发生而尚未发生改变时的状态。(2)临界条件：运动物体达到时的受力或运动特点。(3)临界极值问题的特点：题目中往往会出现“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语。2动力学中的四种典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离的临界条件是接触但接触面间弹力FN。,突变,临界状态,0,考点三动力学中的临界与极值问题,(2)相对静止或相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对静止或相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到。(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断与不断的临界条件是绳子张力等于它所能承受的最大张力。绳子松弛的临界条件是FT0。(4)速度最大的临界条件：在变加速运动中，当加速度减小为零时，速度达到。,最大值,最大值,考点三动力学中的临界与极值问题,相对滑动的临界如图所示，甲、乙两物体质量分别为m12kg，m23kg，叠放在水平桌面上。已知甲、乙间的动摩擦因数为10.6，物体乙与平面间的动摩擦因数为20.5，现用水平拉力F作用于物体乙上，使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动，如果运动中F突然变为零，则物体甲在水平方向上的受力情况(g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A大小为12N，方向向右B大小为12N，方向向左C大小为10N，方向向右D大小为10N，方向向左,解析,考点三动力学中的临界与极值问题,解析：当F突变为零时，可假设甲、乙两物体一起沿水平方向运动，则它们运动的加速度可由牛顿第二定律求出，由此可以求出甲所受的摩擦力，若此摩擦力小于它与乙间的最大静摩擦力，则假设成立，反之不成立。假设甲、乙两物体一起沿水平方向运动，则由牛顿第二定律得Ff2(m1m2)aFf22(m1m2)g由得：a5m/s2物体甲的受力如图所示，可得甲受的摩擦力为Ff1m1a10N因为最大静摩擦力Ffm1m1g12N，Ff1Ffm所以假设成立，甲受的摩擦力大小为10N，方向向左，选项D正确。,方法技巧,叠加体系临界问题的求解思路,题组训练,1,2,3,1相对滑动的临界(多选)如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA6kg，mB2kg。A、B间动摩擦因数0.2。A物体上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，下述中正确的是(g取10m/s2)()A当拉力012N时，A相对B滑动C当拉力F16N时，B受到A的摩擦力等于4ND在细线可以承受的范围内，无论拉力F多大，A相对B始终静止,解析,题组训练,1,2,3,解析：假设细线不断裂，则当细线拉力增大到某一值A物体会相对于B物体开始滑动，此时A、B之间达到最大静摩擦力。以B为研究对象，最大静摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：mAgmBa，解得a6m/s2以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：Fm(mAmB)a48N即当绳子拉力达到48N时两物体才开始相对滑动，所以A、B错，D正确。当拉力F16N时，由F(mAmB)a解得a2m/s2，再由FfmBa得Ff4N，故C正确。,题组训练,1,2,3,解析,题组训练,1,2,3,题组训练,1,2,3