天津地区2020届高考物理一轮复习能力课3牛顿运动定律的综合应用（一）课件新人教版.pptx

1、能力课3牛顿运动定律的综合应用(一),-2-,知识点一,知识点二,知识点三,超重失重 1.超重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有的加速度。 2.失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有的加速度。 3.完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)的现象。 (2)产生条件:物体的加速度a=,方向。,大于,向上,小于,向下,等于0,g,竖直向下,-3-,知识点一,知识点二,知识点三,4.实重和视重 (1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态。 (2

2、)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。,无关,不等于,-4-,知识点一,知识点二,知识点三,动力学图像问题 1.图像类型 (1)已知图像分析运动和情况; (2)已知运动和受力情况分析图像的形状。 2.关联知识 通常要先对物体受力分析求合力,再根据求加速度,然后结合运动学公式分析。,受力,牛顿第二定律,-5-,知识点一,知识点二,知识点三,动力学中的连接体问题 1.连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆连接)在一起构成的称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。 2.外力

3、 系统之的物体对系统的作用力。 3.内力 系统中的相互作用力。,物体系统,外,各物体间,-6-,考点一,考点二,考点三,超重与失重(自主悟透) 1.对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 (3)尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。,-7-,考点一,考点二,考点三,2.判断超重和失重的方法,-8-,考点一,考点二,考点三,思维训练 1.(2018天津塘沽模拟)伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中,一名质量为m的演员穿着这种高跷从距

4、地面h0高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力,演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动,不考虑空气阻力的影响,则该演员() A.在向下运动的过程中始终处于失重状态 B.在向上运动的过程中始终处于超重状态 C.在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态 D.在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态,答案,解析,-9-,考点一,考点二,考点三,2.(2018天津六校联考)(多选)如图所示,竖直运动的电梯底面上放有托盘秤,质量为2 kg的物体放在水平托盘中,当电梯运动时,发现托盘秤的示数为24 N,g取10 m/s2。电梯的运动情况是(

5、) A.电梯可能以2 m/s2的加速度向上做匀加速运动 B.电梯可能以2 m/s2的加速度向下做匀减速运动 C.电梯可能以12 m/s2的加速度向上做匀加速运动 D.电梯可能以12 m/s2的加速度向下做匀减速运动,答案,解析,-10-,考点一,考点二,考点三,动力学中的图像问题(师生共研) 1.常见的动力学图像 v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等。 2.图像问题的类型,-11-,考点一,考点二,考点三,3.解题策略,-12-,考点一,考点二,考点三,例题(2018全国卷)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使

6、其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(),思维点拨 以物块P为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律得出F与物块P的位移x的关系式,再选择图像。,答案,解析,-13-,考点一,考点二,考点三,方法技巧解决图像综合问题的三点提醒 1.分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。 2.注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等。 3.明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特

7、殊点、面积等的物理意义,确定从图像中反馈出来的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点。,-14-,考点一,考点二,考点三,思维训练 如图甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2 kg的物体。物体同时受到两个水平力的作用,F1=4 N,方向向右,F2的方向向左,大小随时间均匀变化,如图乙所示。物体从零时刻开始运动。 (1)求当t=0.5 s时物体的加速度大小。 (2)物体在t=0至t=2 s内何时物体的加速度最大?最大值为多少? (3)物体在t=0至t=2 s内何时物体的速度最大?最大值为多少?,-15-,考点一,考点二,考点三,解析 (1)由题图乙可知F2=(2+2t) N 当t=0.

8、5 s时,F2=(2+20.5) N=3 N F1-F2=ma,-16-,考点一,考点二,考点三,(2)物体所受的合外力为F合=F1-F2=2-2t(N) 作出F合-t图像如图所示 从图中可以看出,在02 s范围内 当t=0时,物体有最大加速度am Fm=mam,当t=2 s时,物体也有最大加速度am Fm=mam,负号表示加速度方向向左。,-17-,考点一,考点二,考点三,(3)由牛顿第二定律得 画出a-t图像如图所示 由图可知t=1 s时速度最大,最大值等于a-t图像在t轴上方与横、纵坐标轴所围的三角形的面积v= 11 m/s=0.5 m/s。 答案 (1)0.5 m/s2(2)当t=0时

9、,am=1 m/s2;当t=2 s时,am=-1 m/s2(3)当t=1 s时,v=0.5 m/s,-18-,考点一,考点二,考点三,连接体问题模型建构 1.连接体问题具体类型 (1)轻绳轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。 (2)轻杆轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。 (3)轻弹簧在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速度相等。 分析方法: (1)这类问题一般多是连接体(系统)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。 (2)建立

10、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。,-19-,考点一,考点二,考点三,2.解题思路 (1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法。 (2)对整体或隔离体进行受力分析,应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度。 (3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量。,-20-,考点一,考点二,考点三,例题(2018海南海口质检)(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上,中间用一个轻杆相连,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为1、2,它们在斜面上加速下滑,关于杆的受力情况,下列分析正确的是() A.若12,m1=m2,则杆受到压力 B.若1

11、=2,m1m2,则杆受到拉力 C.若12,m1m2,则杆受到压力 D.若1=2,m1m2,则杆无作用力,答案,解析,-21-,考点一,考点二,考点三,思维点拨 (1)A、B在斜面上一起加速下滑,求它们的加速度以谁为研究对象? (2)研究杆上的受力情况,适合以谁为研究对象?,提示 (1)整体。 (2)隔离A或B。,-22-,考点一,考点二,考点三,归纳总结涉及整体法和隔离法的具体类型 (1)通过滑轮和绳的连接体问题:若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法。 (2)水平面上的连接体问题:这类问题一般连接体(系统)中各物体保持相对静止,即具有相同的加速度。解题时,一般整体法、隔离法交替应用。,-23-,考点一,考点二,考点三,思维训练 如图所示,一块