10_三轮知识扫描_牛顿第三定律和连接体问题

1、高考资源网（），您身边的高考专家新课标人教版高三物理三轮知识扫描第四章牛顿第三定律和连接体问题一考点聚焦牛顿定律的应用 II超重和失重 I二知识扫描1 牛顿第三定律作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在一条直线上，且同时产生、同时消失，力的性质又相同。一对作用力和反作用力与一对平衡力虽都是等大反向，但作用力和反作用力受力对象为两个物体，而平衡力则为一个物体；效果上作用力和反作用力各有各的效果，而平衡力则只有使物体平衡的效果；作用力反作用力的性质必定相同，而平衡力的性质则不一定相同。2 超重和失重超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况。当物体具有向上的加速度

2、时（加速上升或减速下降）呈现超重现象。失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况。当物体具有向下的加速度时（加速下降或减速上升）呈现失重现象。物体处于超重或失重状态（包括完全失重）时，地球作用于物体的重力始终存在，大小也没有发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生变化，即物体的视重有了变化。3加速度相同的连接体问题的处理方法：由于物体的加速度相同，则可将所有物体作为一个系统来考虑，整体运用牛顿第二定律。如还要求连接体内各物体相互作用的内力时，则应把物体隔离，对单个物体根据牛顿运动定律列式。 F（´10-3N）O 2 4 6 8 t/s图3-3

3、-1123三好题精析例一电梯地板上有一个质量为200kg的物体，它对地面的压力随时间变化的图象如图3-3-1所示，则电梯从静止开始向上运动，在7s内上升的高度为多少？ v/ms-1o 1 2 3 4 5 6 7 t/s图3-3-2析与解：本例可通过台秤示数（即示重）判断出物体在三个运动阶段的运动情况，再根据动力学和运动学的关系求三个阶段上升的总高度。也可以根据物体的Ft图，作出对应的vt图象，再根据面积求物体上升的高度。10 02s内物体的示重大于物体的重力，且起动初速度为零，则物体向上加速运动的加速度为a1=(F-mg)/m=5m/s2；2s末速度v=at=5´2=10m/s；25

4、Sm内作匀速运动；57s内作匀减速运动，加速度a2=-5m/s2，作出相应的v-t图象，则在7s内物体上升的高度h=m图3-3-3点评：以图象作为已知信息，来研究物体的运动，首先要还原物体的运动图景，即物体运动的装置图及受力分析和运动情况分析。继而抽象出物体的运动模型。本例中通过超重和失重获得物体的受力及运动的信息，是建立物理问题的重要方面。例二如图3-3-3所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定竖直杆，在杆上套一个环，箱的杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿杆以加速度a下滑，则此时箱对地面的压力是：A（m+M）g B（m-M）g C（m+M）g-ma D（m+M）g+ma析与解：此例为物

5、体系的一部分加速运动，而造成整体箱体整体对地面压力减小，我们可以用定性的方法分析和判定此例的解。如果不发生超重或失重现象，则箱体对地面的压力为N=（m+M）g，由于物体m加速向下运动，故会发生失重现象，因此N<（m+M）g，则答案AD可排除，而失重是由加速向下运动所引起的，因此箱体的视重应与加速度有关，故答案C正确。vA图3-3-4点评：对于一个物体系而言论，系统的一部分若存在加速运动，则会引起整体对支持物作用力的变化。这种类型问题，用超重和失重的思路，来等效地解决问题，是一个巧妙的思路。例三如图3-3-4所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦因数为m的水平地面上做匀减速运动，

6、（不计其它外力及空气阻力），则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对它的总作用力大小应是Amg BmmgmgmaF总图3-3-5Cmg Dmg析与解：像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题，我们可以视其为整体，求关键信息，如加速度，再根据题设要求，求物体系内部的各部分相互作用力。选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，则有mmg=ma，a=mg。而单一土豆A的受其它土豆的作用力无法一一明示，但题目只要求解其总作用力，因此可以用等效合力替代，它的受力分析如图3-3-5所示，由矢量合成法则，得F总=因此答案C正确。点评：整体法与隔离

7、法交替使用，是解决这种加速度相同的物体系物体运动的一般方法。而整体法主要是用来求解物体系受外部作用力或整体加速度，隔离法则主要是用来求系统内各部分的相互作用力。ABO例四：托盘A托着质量为m的重物B，B挂在劲度系数为k的弹簧下端，弹簧的上端悬挂于O点，开始时弹簧竖直且为原长，今让托盘A竖直向下做初速为零的匀加速运动，其加速度为a，求经过多长时间，A与B开始分离（a<g）。析与解：图3-3-6物体m向下做匀加速直线运动，弹力变大，托盘对物体的支持力变小，物体与托盘分离与否的临界条件是，托盘A对物体B的支持力为零。A、B刚要分离时临界状态下，由于支持力为零，B只有向下的重力和向上的弹簧弹力。

8、根据牛顿第二定律，有mg-kx=ma，a=（mg-kx）/m而物体作匀加速运动，又有，将x代入，即可解得：点评：临界问题是物体在运动过程中，运动状态发生突变的问题，其往往是以物体受力发生突变为其原因的，而临界问题又常是隐含性问题，因此对分析能力和解决问题的能力的考察有很好的作用。A BO图3-3-7例五鲜蛋储运箱中放有光滑的塑料蛋托架，架上有整齐排列的卵圆形凹槽的截面为圆形如图3-3-7所示，图中O为圆心，A、B两点为水平槽口，a角为半径OA与水平线AB的夹角，已知汽车与柏油马路的动摩擦因数为m，当运蛋的汽车紧急刹车时，为避免蛋从槽中滚出，图中a角应为多少？析与解：选择汽车整体为研究对象，其在摩擦力的作用下作减速运动的加速度为mmg=ma，a=mg。再选一个鲜蛋为对象，其受力如图3-3-8所示，则为使鲜蛋不在运输中滚出，