2016届高三物理一轮复习 牛顿运动定律的综合应用.ppt

1、【想一想】 如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，请思考：,第3单元牛顿运动定律的综合应用,基础探究,超重和失重,(1)火箭加速上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ (2)当火箭停止工作后上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ (3)当飞船在绕地球做匀速圆周运动阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ 提示：(1)火箭加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态 (2)火箭停止工作后上升阶段具有向下的加速度，处于失重状态 (3)神舟飞船绕地球做匀速圆周运动时，万能引力为其提供了向心加速度，处于失重状态,【填一填】 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

2、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 ,示数,拉力,压力,2超重、失重和完全失重比较,【想一想】 一斜劈，在力F推动下在光滑的水平面上向左做匀加速直线运动，且斜劈上有一木块与斜面保持相对静止，如图所示，已知斜劈的质量为M，木块的质量为m，如何求斜面对木块作用力的大小？,牛顿运动定律的应用,【填一填】 1整体法 当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对 列方程求解的方法,一个整体,整体,2隔离法 当求系统内物体间 时，常把某个物体从系统中出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对 出来的

3、物体列方程求解 基础自测 1物体在下列运动中，属于超重的是() A汽车驶过拱形桥顶端时 B荡秋千的小孩通过最低点时 C跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时 D人造卫星绕地球做匀速圆周运动时 解析：当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态，B正确A项汽车处于失重状态，C、D项中运动员和人造卫星处于完全失重状态 答案：B,相互作用的内力,隔离,隔离,2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

4、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,答案：B,4如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为() Amg B2mg C3mg D4mg 答案：C,【互动探究】 1超重是不是指物体的重力增加了？用弹簧秤测量物体重力时，若示数为零，能否说明物体的重力为零？ 2怎样判断物体处于超重状态还是失重状态？ 【核心突破】 1尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直

5、方向上有分量即ay0，物体就会出现超重或失重状态当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 2尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态,对超重和失重现象的理解,3超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化 4在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、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,【典例1】举重运动员在地面上能举

6、起120 kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100 kg的重力，求： (1)升降机运动的加速度； (2)若在以2.5 m/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10 m/s2) 思路探究(1)运动员的最大举力是多少？ (2)当升降机加速运动时，运动员的举力是否发生变化？为什么举起的最大物重发生变化？,自主解答(1)运动员在地面上能举起m0120 kg的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力 Fm0g 1 200 N. (1)在运动着的升降机中只能举起m1100 kg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

7、：Fm1gm1a1，解得a12 m/s2. (2)当升降机以a22.5 m/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：m2gFm2a2 解得：m2160 kg. 答案(1)2 m/s2方向向上(2)160 kg,1在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是() A晓敏同学所受的重力变小了 B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C电梯一定在竖直向下运动 D电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下,解

8、析：由题知体重计的示数为40 kg时，人对体重计的压力小于人的重力，故处于失重状态，实际人受到的重力并没有变化，A错；由牛顿第三定律知B错；电梯具有向下的加速度，但不一定是向下运动，C错；由牛顿第二定律mgFNma，可知a，方向竖直向下，D对 答案：D,【互动探究】 1什么是整体法、隔离法？应用整体法、隔离法时应注意什么问题？ 2什么是连接体？所有的连接体问题是否都可以用整体法、隔离法求解？ 【核心突破】,整体法和隔离法的应用,【典例2】如图所示，质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上，小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动，现观察到物体在磅秤上读数为1 000 N已

9、知斜面倾角30，小车与磅秤的总质量为20 kg.(g10 m/s2) (1)拉力F为多少？ (2)物体对磅秤的静摩擦力为多少？ 思路点拨求解拉力F时要用整体、隔离相结合的方法，求解物体与磅秤之间的静摩擦力用隔离法,自主解答(1)选物体为研究对象，受力分析如图甲所示 将加速度a沿水平和竖直方向分解，则有： FN1mgmasin 解得a5 m/s2 取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，受力分析如图乙所示,总结提升 整体法与隔离法常涉及的问题类型 (1)涉及隔离法与整体法的具体问题类型： 涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法 水平面上的连接体问题：a.这类问题一般多是连接体(系统)

10、各物体保持相对静止，即具有相同的加速度解题时，一般采用先整体、后隔离的方法b.建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度 斜面体与上面物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析,(2)解决这类问题的关键： 正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解,2(2012年高考上海单科)如右图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平则在斜面上运动时，B受力的示意图为(),解析：以滑块A、B整体为研究对象，整体加速度沿斜面向下，以滑块B为研究对象，沿水平和竖直方向分解滑块B的加速度可知，滑块B受到水平向左的摩擦力，竖直向下的重力，竖直向上的支持力，选项A正确 答案：A,应用牛顿运动定律解决多过程问题,问题特点 1很多动力学问题中涉及物体两个或多个连续的运动过程，在物体不同的运动阶段，物体的运动情况和受