2019年物理《复习方略》课件（鲁科版）必修1 第三章 第3讲牛顿运动定律的综合应用

1、说到第三次牛顿运动定律的综合应用，知识点1过重和失重1 .在下面(1)物体放置在弹簧力计下面或水平台秤上时，弹簧力计或台秤称为 (2)下述大小为弹簧力计受到的物体的大小，或台秤受到的物体的大小，指示数、拉伸力、压力、2 .过重、过重、过重与完全过重的比较，以下称为垂直向上、垂直向下、垂直向下、a=g、m(g a )、m(g-a) 知识点2牛顿定律的应用1 .整体法和隔离法(1)整体法在体内(即系统内)各物体的_相同的情况下，可将系统内的所有物体视为一个_ _，分析其力和运动状况，并使用牛顿的第二定律_、加速度、整体、(2) 隔离法在求出系统内物体间相互作用的时，总是从系统中抽出某个物体，分析其

2、力和运动状况，使用牛顿的第二定律来求解从该物体中出来的物体列方程式的方法。 内力、隔离、隔离、2 .动力学影像(1)三种影像：v-t影像、a-t影像、F-t影像。 (2)图像之间的关联性：加速度是连接v-t图像和F-t图像的桥梁。 (: )使用已知物体的动态视频图像来以加速度分析物体的力。 知道物体受力的图像，分析物体的运动状况。 用图像分析物体的力量和运动状况。 (4)阐明解题策略：图像倾斜、切片、升交点、拐点的物理意义。 应用物理定律，列出与图片对应的函数方程。 (1)过重是物体重力变大的现象。 (2)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力比重力大。 (3)加速上升的物体处于超重状态。

3、 () (4)加速度大小等于g的物体处于完全失去重量的状态。 处于完全失去重量状态的物体，重力没有变化。 () (6)超重和超重现象与物体运动的速度大小和方向无关。 (7)站在台秤上的人蹲下过程中，台秤的显示数量不变。 ()、超过：是物体对支撑物的压力(或者对悬挂物的拉力)大于物体的重力的现象，物体的重力不变化，(1)分析错误而减速上升的升降机有向下的加速度，物体处于失重的状态，对地面的压力小于物体的重力由于错误的加速上升的物体具有向上的加速度，处于过重状态，(3)如果是这样的加速度垂直向下且等于g，物体处于完全失去重量的状态，但是如果物体的其他方向的加速度等于g，水平方向的加速度a=g时，不

4、是完全失去重量的状态，所以(4) 处于错误完全失重状态的物体，其加速度方向垂直向下，大小为g，物体对悬挂物的拉伸，力和对支撑物的压力为零，物体的重力不变，所以(5)对过重和过重现象只关系到物体的加速度方向，物体的加速度方向向上，过重的物体的加速度由于过重和过重与物体运动速度的大小和方向无关，所以(6)是在正确的台秤上站着的人蹲下的过程中，人先加速下降，然后减速下降，故人先处于失重状态，然后处于过重状态，因为台秤的显示数量先小(7)是错误的。加深对试验点1的超重和超重的理解(3年3次试验)【试验点的解读】(1)物体的加速度在垂直方向，不论有木有如何，只要该加速度在垂直方向有分量，物体就处于超重或

5、超重状态。 (2)过重并非重力增加，失重并非重力减少，也并非完全失重。 发生这些个现象时，物体的重力依然存在，虽然没有变化，但只是物体对支撑物的压力(或者对悬挂物的拉力)发生变化。 (3)在完全失去重量的状态下，天平失去功能，被水浸泡的物体不再受到浮力，液体柱不再受到压力等，通常重力引起的物理现象全部消失。【典型的透析1】(2013杭州模拟)某人乘坐自动电梯从2.4层到1层的v-t图像如图所示，以下说法正确： (A.04s内的物体同样地进行加速直线运动，加速度在1m/s2 B.416s内的物体匀速直线运动，速度保持4m/s， 完全处于失重状态的C.1624s内，物体进行均匀减速的直线运动，速度

6、从4m/s减少到0，失重状态为D.024s，该人通过的位移为72m，“解题探索”(1)v-t图像的倾斜度、图像和时间轴包围的面积是什么意思？ 提示：v-t图像的倾斜表示物体的加速度，其大小表示加速度的大小，正负表示加速度的方向的图像和由时间轴所包围的面积表示物体的位移。 (2)超重、超重现象和加速度有什么关系？ 提示：物体的加速度方向为上方向过重状态，加速度方向为下方向失重状态，加速度等于重力加速度，方向为上下方向，完全失重状态。 选择a、d。 04s内物体的速度均匀地增加，物体均匀地加速直线运动，其加速度a=m/s2=1m/s2，选择项a保持正确的416s内物体的速度为4m/s，通过匀速直线

7、运动，处于平衡态中，选项b错误的1624s内，物体的速度从4m/s开始均匀地进行均匀的减速直线运动，加速度垂直上升，处于过重状态，选择项c错误的v-t图像和时间轴包围的面积表示位移，因此在024s内，该人通过的位移s=72m，选择项d正确。 【综合性的提高】判断过重和过重现象的3个技巧1 .从受到力的角度来看，物体比重力向上拉的力(或支持力)大时，物体比判断为过重状态的重力小时处于失重的状态，为零时处于完全失重的状态。 2 .根据加速度的角度，物体有向上的加速度时判断为过重状态，有向下的加速度时判断为过重状态，向下的加速度有重力加速度时判断为完全过重状态。 3 .从速度变化的角度(1)物体向上

8、加速或向下减速时，判断为过重(2)物体向下加速或向上减速时，重量会丢失。 如图所示，球的密度比杯水的密度小，弹簧的两端固定在杯底和球上。 静止时弹簧伸长的x。 装置定径套自由下落后，掉落中的弹簧伸长量为() a .x B .大于x C .小于x，大于零d .为零【解析】，选择d。 当一组装置自由下落时，系统处于完全失去重量的状态，弹簧和连接件之间没有相互作用力，即弹簧恢复到原来的长度，所以选择d是正确的。 试验点2动力学图像问题(三年十考)扩展【试验点解读】1 .图像的类型(1)要求了解物体在某过程中所受力随时间变化的格拉夫，分析物体的运动情况。 (2)已知物体在运动过程中速度、加速度随时间变

9、化的格拉夫，要求对物体的力的状况进行分析。 2、问题的本质是力与运动的关系问题，解决这类问题的关键在于理解图像的物理意义，理解图像的轴、点、线、切片、斜、面六个功能。 【典型的透析2】(2013梅州模拟)质量为2kg的物体在水平推力f的作用下沿着水平面直线运动，有会儿后f撤退，该运动的v-t图像如图所示。 g取10m/s2，求出： (1)物体与水平面之间的动摩擦系数，(2)水平推力f的大小，(3)010s内的物体的运动位移的大小。 (1)物体在水平面内进行着怎样的运动？ 从提示：v-t图像可知，物体在06s内进行均匀加速直线运动，在610s内进行均匀减速直线运动。 (2)请画出物体运动过程的受

10、力解析图。提示： (1)设物体进行均匀减速直线运动的时间为t2、初速为v20、终速为v2t、加速度为a2时，a2=-2m/s2是物体受到的摩擦力为f、根据牛顿的第二定律而成为： f=ma2 f=-mg的纵型，代入数据为=0.2、(2) 如果物体进行均匀加速直线运动的时间为t1，初始速度为v10，最终速度为v1t，加速度为a1，则根据a1=1m/s2牛顿的第二定律，有F f=ma1连立式，如果代入数据，由F=6N (3)v-t图像和时间轴包围的面积等于位移的大小，则为3333 6m8428m=46m回答：(1)0.2(2)6N(3)46m，【总结】数图结合是解决动力学问题(1)物理公式与物理图像

11、的结合是重要的问题类型。 求已知图像的相关物理量的问题通常是从结合物理过程来分析与图像的横、纵轴相对应的物理量的函数开始，通过分析格拉夫的斜率、截尾所表示的物理意义而求出的结果。 (2)解决这种问题的核心是分析图像，特别是必须关注v-t图像的倾斜度(即加速度)、力的格拉夫和运动的对应关系。 (2013汕头模拟)雨滴从空中静止落下，雨滴落下时随着雨滴的落下速度变大而使空气阻力变大时，图像正确反映雨滴落体运动的是()，【解析】选项c。 雨滴速度越大，阻力也越大，牛顿第二定律表示加速度逐渐减小，最终雨滴等速运动。 【变化】如图甲所示，用相同材料制成的倾斜角为3.0的斜面和长水平面，斜面和水平面之间用

12、平滑的圆弧连接，斜面的长度固定为2.4m。 小块从斜面的前端沿着斜面以向下的初速v0开始自由下降。 v0=2m/s时，经过0.8s后小块停在斜面上。 多次改变v0的大小，记录小块开始运动后最终停止的时间t，制作t-v0图像，g取10m/s2，则a .小块和这种材料之间的动摩擦系数为0.25 B .小块和这种材料之间的动摩擦系数为c .小块的初速为1m/s 从图像看小块的运动时间是0.4s D .如果小块的初速是4m/s，从图像看小块的运动时间知道的t-v0图像，牛顿的第二定律能适用于小的物体的块的mgcos30mgsin30ma，解是a项错误，b项正确。 v01 m/s的话，小物块还在斜面上移

13、动，从图像中可以看出小物块的运动时间是0.4 s，c项的对。 如果是v04 m/s，则从小物块向水平面移动，图像对小物块不再成立，因此d项错误。 应用牛顿定律解决多过程问题1 .多过程问题的许多动力学问题涉及物体的两个以上的连续运动过程，在物体的不同运动阶段，物体的运动状况和受力状况的变化称为牛顿定律的多过程问题。 2 .有些解题策略，这些个过程可能相互独立，相邻过程之间也可能有一些联系，要解决这些问题，必须独立分析各过程，关注它们之间的联系。 3、类型多过程问题可以根据有关物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题。 【典型的透析3】(2011江苏高等院校入学考试)如图所示，长度为l，内壁

14、光滑的直管和水平地面呈3.0角固定，质量为m的球固定在管底，用轻量光滑的细线连接球和质量为M=km的小物块，将小物块吊在喷嘴上，现在打开小物块，有会儿小球继续上升运动，通过喷嘴的汽车转向系统装置后，进行平放运动，在小球的转向过程中速度不变(重力加速度为g )。(1)求出小物体落下中的加速度的大小(2)求出球从喷嘴抛出时的速度的大小(3)如果想要证明小玉平放运动的水平位移非常小，“问题解决的探索”(1)小玉着地前，小玉是什么样的运动？ 小物体着地后，球进行什么运动？个小块着地前，小块和小球均匀地加速直线运动，提示其加速度大小相同的小物体着地后，小球进行均匀的减速直线运动。 (2)请描绘小块落地前

15、、后、小块和小球力的分析图。 出示：(3)球进行平放运动，如何分解？提示将水平投球运动分解为水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由下落运动。 (1)根据细线中的张力为t、牛顿的第二定律Mg-T=Ma T-mgsin30=ma且M=km来求解联立解，(2)m落地时的速度的大小为v、m注射喷嘴时的速度的大小为v0、m落地后的m的加速度的大小为a0牛顿的第二定律均一变速直线运动规则由v2=2als in 3.0 v 0.2-v2=2a0l (1- sin 3.0 )的联立解得到，(3)平移运动规则x=v0t，Lsin30=gt2的答案由： (3)解析，发现了【总体提升】处理多过程问题时需要注意的三个

16、问题(1) 任何一个多过程的复杂物理问题都由许多简单的小过程构成，有些是上启下，前一过程的结果是下一过程的已知，这种情况只要一头地一头地完成即可。 (2)有些是枝型的，只教旁枝，要求主干(或旁枝)，这要仔细审查问题，找出各过程的关联，对于要求依次分析的各个研究过程，要明确选择哪个规律，适用哪个运动学公式。 (3)留心两个过程的联系，加速度可能会急剧变化，但速度不会急剧变化。 速度是连接前后两个阶段的桥梁。 【变式训练】(2013济南模拟)卡车接着相同品质的车，在水平直线上以v0=12m/s的速度等速行驶，其受到的阻力可视为与车的重量成正比，与速度无关，在某个时刻车脱落，以大小a=2m/s2的加

17、速度假定刹车器时的阻力是正常行驶时的3倍，刹车器前的牵引力不变，求出了卡车和车停下后的距离。 设刹车器前的卡车的牵引力大小为f，卡车的质量为m，则在车室脱离前，F=2mg，车室脱离后，卡车加速度的大小为a1，刹车器后，卡车加速度的大小为a2，牛顿第二定律为： f-mg=ma1 mg=ma3 mg=， 在t=3s时卡车行驶的行程为s1，最终速度为v1 3360 S1=v0 t1t2v1=v0a 1t2v 1.2=2a2s2(式中s2是卡车施加刹车器减速行驶的路线)在车室脱离后滑行的路线为s， 在v02=2as卡车和车厢都停止的情况下，如果离开s，则： s=s1 s2-s式联合代入数据为： s=36m，如典型的透析(2011山东高等院校入学考试)图所示，在比水平面高h=1.8m的平滑的平台上，1质量h=1.8m 在a的右端有可以看作质点的块状b，其质量m=1kg。 b和a左段间的动摩擦系数=0.4。 最初两者都是静止的，首先对a施加F=20N水平向右的一定力，等待b离开a (a还没有露出桌子)，然后把a除掉。 b远离载物台的着地点与载物台右端的水平距离x=1.2m。 求出(取