高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第3單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件 (2).ppt
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,必考部分,第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,,第3單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 提煉命題源,一、超重與失重 1.視重 (1)當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí),彈簧測力計(jì)或臺(tái)秤的________稱為視重. (2)視重大小等于彈簧測力計(jì)所受物體的________或臺(tái)秤所受物體的________. (1)讀數(shù) (2)拉力 壓力,讀讀教材,2.超重、失重和完全失重的比較 大于 小于 等于零 向上 向下 向下 減速下降 減速上升,二、整體法與隔離法 1.整體法 當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的________相同時(shí),可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成________,分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)________列方程求解的方法. 2.隔離法 當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間________________時(shí),常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中________出來,分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況,再用牛頓第二定律對(duì)________出來的物體列方程求解的方法. 1.加速度 一個(gè)整體 整體 2.相互作用力 隔離 隔離,3.外力和內(nèi)力 如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象,受到系統(tǒng)之外的物體的作用力,這些力是該系統(tǒng)受到的________,而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為________.應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考慮內(nèi)力.如果把某物體隔離出來作為研究對(duì)象,則內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力. 外力 內(nèi)力,1.如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力).下列說法正確的是( ) A.在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力一定為零 B.上升過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力 C.下降過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力 D.在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力,練練基礎(chǔ),┃題組一┃ 超重、失重現(xiàn)象,,2.(多選)如圖所示,木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧,彈簧上方有一物塊,木箱靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上.若在某一段時(shí)間內(nèi),物塊對(duì)箱頂剛好無壓力,則在此段時(shí)間內(nèi),木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為( ) A.加速下降 B.加速上升 C.減速上升 D.減速下降,3.如圖所示,豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質(zhì)量為2 kg的物體A,處于靜止?fàn)顟B(tài).若將一個(gè)質(zhì)量為3 kg的物體B輕放在A上的一瞬間,則B對(duì)A的壓力大小為(取g=10 m/s2)( ) A.30 N B.0 C.15 N D.12 N,┃題組二┃ 整體法與隔離法,,解析:在B輕放在A上的瞬間,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律得mBg=(mA+mB)a,再對(duì)B應(yīng)用牛頓第二定律得mBg-FN=mBa,解得FN=12 N.據(jù)牛頓第三定律可知B對(duì)A的壓力大小為12 N.故選D.,4.(多選)如圖所示,水平地面上有兩塊完全相同的木塊A、B,在水平推力F的作用下運(yùn)動(dòng),用FAB代表A、B間的相互作用力,則( ),,1.不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒有改變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?不等于物體本身的重力. 2.超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān),只決定于加速度的方向. 3.當(dāng)問題中出現(xiàn)相互作用的多個(gè)物體時(shí),可以選擇系統(tǒng)為研究對(duì)象,也可以選擇其中一個(gè)物體為研究對(duì)象,從而出現(xiàn)整體法與隔離法.,小思考 微總結(jié),細(xì)研核心點(diǎn) 練透經(jīng)典題,1.盡管物體的加速度不是沿豎直方向,但只要其加速度在豎直方向上有分量即ay≠0,物體就會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài).當(dāng)ay方向豎直向上時(shí),物體處于超重狀態(tài);當(dāng)ay方向豎直向下時(shí),物體處于失重狀態(tài). 2.超重并不是說重力增加了,失重并不是說重力減小了,完全失重也不是說重力完全消失了.在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí),物體的重力依然存在,且不發(fā)生變化,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生變化.,考點(diǎn)一 超重與失重,3.在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失,如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等. 4.盡管整體沒有豎直方向的加速度,但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度,整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài).,[調(diào)研1] (多選)如圖甲所示,在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力的傳感器,傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球,若升降機(jī)在運(yùn)行過程中突然停止,并以此時(shí)為零時(shí)刻,在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,g為重力加速度,則( ) A.升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng) B.0~t2時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài),t2~t4時(shí)間內(nèi)小球處于超重狀態(tài) C.t1時(shí)刻小球的加速度大小小于t3時(shí)刻小球的加速度大小 D.t2時(shí)刻小球的速度與t4時(shí)刻小球的速度相同,[試題調(diào)研],,[解題探究] 1.0~t1時(shí)間內(nèi),小球怎樣運(yùn)動(dòng)?t1時(shí)刻小球的運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)? 提示:t=0時(shí)刻,彈力和重力二力平衡,彈簧處于伸長狀態(tài);0~t1時(shí)間內(nèi),彈力減小,說明伸長量減小,所以小球在減速上升;在t1時(shí)刻,彈力減為零,然后方向未變而增大,說明小球從t1開始向下運(yùn)動(dòng),所以t1時(shí)刻速度等于零,加速度等于重力加速度. 2.t1~t4時(shí)間內(nèi),小球怎樣運(yùn)動(dòng)?t2、t3和t4時(shí)刻小球的運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)? 提示:t1~t2時(shí)間內(nèi),小球加速下降;t2~t3時(shí)間內(nèi),小球減速下降;t3~t4時(shí)間內(nèi),小球加速上升.在t2時(shí)刻,加速度為零,速度最大;在t3時(shí)刻,加速度最大,速度為零;在t4時(shí)刻,加速度為零,速度最大.,[解析] t=0時(shí)刻,彈力與重力大小相等,之后彈力減小,說明小球向上運(yùn)動(dòng),則升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確;0~t2時(shí)間內(nèi),彈力都小于重力,則小球處于失重狀態(tài),t2~t4時(shí)間內(nèi),彈力都大于重力,則小球處于超重狀態(tài),B項(xiàng)正確;t1時(shí)刻,彈力為零,小球只受重力,加速度大小等于重力加速度大小,t3時(shí)刻,小球處于最低點(diǎn),彈力等于2mg,則小球受到的合外力等于mg,故加速度大小等于重力加速度大小,但方向豎直向上,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t2和t4時(shí)刻彈力都等于mg,小球處于平衡位置,故速度大小相等,但速度是矢量,方向不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤. [答案] AB,判斷超重和失重現(xiàn)象的常用方法 1.從受力的角度判斷 當(dāng)物體受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí),物體處于超重狀態(tài);小于重力時(shí)處于失重狀態(tài);等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài). 2.從加速度的角度判斷 當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài),具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài),向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài).,名師歸納點(diǎn)題破疑,1-1.(2014·北京理綜)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),直至將物體拋出.對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是( ) A.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于超重狀態(tài) B.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于失重狀態(tài) C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度 D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度,[類題練熟],解析:物體在手掌的推力作用下,由靜止豎直向上加速時(shí),物體處于超重狀態(tài).當(dāng)物體離開手的瞬間,只受重力作用,物體的加速度等于重力加速度,處于完全失重狀態(tài),故A、B、C錯(cuò)誤;物體離開手的前一時(shí)刻,手與物體具有相同的速度,物體離開手的下一時(shí)刻,手的速度小于物體的速度,即在物體離開手的瞬間這段相同的時(shí)間內(nèi),手的速度變化量大于物體的速度變化量,故手的加速度大于物體的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故D正確.,1-2.在探究超重和失重規(guī)律時(shí),某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作.傳感器和計(jì)算機(jī)相連,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象,則下列圖象中可能正確的是( ),解析:該同學(xué)完成一次下蹲動(dòng)作,先加速下降,再減速下降,所以,該同學(xué)先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài),選項(xiàng)D正確.,1.整體法的選取原則 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力,可以把它們看成一個(gè)整體,分析整體受到的外力,應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量). 2.隔離法的選取原則 要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時(shí),就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解. 3.整體法、隔離法的交替運(yùn)用 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且要求物體之間的作用力時(shí),可以先用整體法求出加速度,然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象,應(yīng)用牛頓第二定律求作用力.即“先整體求加速度,后隔離求內(nèi)力”.,考點(diǎn)二 整體法與隔離法的靈活應(yīng)用,[調(diào)研2] 如圖所示,在質(zhì)量為M的小車中,用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,在水平牽引力F的作用下,小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)懸線向左偏離豎直方向的角度為α.撤去牽引力F后,小車?yán)^續(xù)向右運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)懸線向右偏離豎直方向的角度為β.則牽引力F的大小為( ) A.mgtan α B.Mgtan β C.(M+m)gtan α D.(M+m)g(tan α+tan β),[試題調(diào)研],,[解題探究] 1.在水平牽引力F作用下,小車運(yùn)動(dòng)的加速度是多少? 提示:因小車與小球相對(duì)靜止,小球的加速度與小車的加速度相同,分析小球受力,可求出加速度. 2.撤去牽引力后,穩(wěn)定時(shí)小車的加速度又是多少?能否求出地面對(duì)小車的摩擦力? 提示:撤去牽引力后,穩(wěn)定時(shí)小球與小車相對(duì)靜止,分析小球受力,可求出加速度;分析整體受力,可求出地面對(duì)小車的摩擦力.,[解析] 當(dāng)小車受到水平牽引力F作用時(shí),對(duì)整體,由牛頓第二定律得 F-Ff=(M+m)a1 對(duì)小球受力分析如圖所示,則mgtan α=ma1 當(dāng)小車不受牽引力F作用時(shí),對(duì)整體,由牛頓第二定律得 Ff=(M+m)a2 對(duì)小球,有mgtan β=ma2 聯(lián)立以上各式解得F=(M+m)g(tan α+tan β) 選項(xiàng)D正確. [答案] D,,整體法、隔離法的使用技巧 (1)不能把整體法和隔離法對(duì)立起來,而應(yīng)該將兩者結(jié)合起來.解題時(shí),從具體問題的實(shí)際情況出發(fā),靈活選取研究對(duì)象,恰當(dāng)?shù)剡x擇使用整體法和隔離法. (2)當(dāng)系統(tǒng)有相同的加速度時(shí),可依據(jù)所求力的情況確定選用整體法還是隔離法.若所求的力為外力則用整體法,若所求的力為內(nèi)力則用隔離法.但在具體應(yīng)用時(shí),絕大多數(shù)情況是將兩種方法相結(jié)合應(yīng)用,求外力時(shí),一般先隔離后整體,求內(nèi)力時(shí),一般先整體后隔離,先隔離或先整體的目的都是求解共同的加速度.,名師歸納點(diǎn)題破疑,2-1.如圖甲所示,光滑滑輪的質(zhì)量不計(jì),已知三個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系是m1=m2+m3,這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為T.若把質(zhì)量為m2的物體從右邊移到左邊的物體上,如圖乙所示.彈簧秤的讀數(shù)將( ) A.增大 B.減小 C.不變 D.無法確定,[類題練熟],解析:開始時(shí),彈簧秤的示數(shù)為T=2m1g.把質(zhì)量為m2的物體移到左邊的物體上后,彈簧秤的示數(shù)為T′,選三個(gè)物體和滑輪組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有(m1+m2+m3)g-T′=(m1+m2)a-m3a,解得T′=2m1g-2m2a,可得T′T.,,1.處理方法:臨界狀態(tài)一般比較隱蔽,它在一定條件下才會(huì)出現(xiàn).若題目中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等詞語,常有臨界問題.解決臨界問題一般用極端分析法,即把問題推向極端,分析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件,應(yīng)用物理規(guī)律列出在極端情況下的方程,從而找出臨界條件. 2.動(dòng)力學(xué)中的典型臨界問題 (1)接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離的臨界條件是彈力FN=0. (2)相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件:兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí),常存在著靜摩擦力,則相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是:靜摩擦力達(dá)到最大值.,考點(diǎn)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的臨界和極值問題,[試題調(diào)研],[解題指導(dǎo)] (1)分析物體受力,畫出力的示意圖. (2)由A點(diǎn)到B點(diǎn),物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式可求物塊的加速度和到達(dá)B點(diǎn)的速度大小. (3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出拉力F的表達(dá)式,再利用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值.,求解臨界極值問題的三種常用方法 (1)極限法:把物理問題(或過程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來,以達(dá)到正確解決問題的目的. (2)假設(shè)法:臨界問題存在多種可能,特別是非此即彼兩種可能時(shí),或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件,也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí),往往用假設(shè)法解決問題. (3)數(shù)學(xué)方法:將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件.,名師歸納點(diǎn)題破疑,[類題練熟],“滑塊—滑板”模型,[歸類·建?!ぬ崮?三)] [名師點(diǎn)睛] 1.模型特點(diǎn):上、下疊放兩個(gè)物體,并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng). 2.解題思路:(1)分析滑塊和木板的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度;(2)對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析,找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系,建立方程.特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移.,[經(jīng)典范例] 如圖所示,質(zhì)量為M=4 kg的木板長L=1.4 m,靜止放在光滑的水平地面上,其右端靜置一質(zhì)量為m=1 kg 的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,今用水平力F=28 N向右拉木板.要使小滑塊從木板上掉下來,力F作用的時(shí)間至少要多長?(不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2) [解題指導(dǎo)] 在力F作用過程中,M和m都做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t1撤掉力F后,m繼續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng),M做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者達(dá)到共同速度時(shí),如果m恰好滑到M的左側(cè),則時(shí)間為最短時(shí)間,該狀態(tài)為臨界狀態(tài).本題可以借助v-t圖象來解決.,,,在“滑塊—滑板”模型中,一般涉及兩個(gè)物體,且二者產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),用隔離法分析二者受力情況,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況是解題的基礎(chǔ).由于問題中往往伴隨著臨界值問題和多過程問題,使此類問題變得較為復(fù)雜.借助v-t圖象,從圖象中找到時(shí)間與空間的關(guān)系,是解決問題的有效手段.,多維思考技法提煉,[針對(duì)訓(xùn)練] 如圖所示,質(zhì)量M=4.0 kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上,在其右端放一質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)).初始時(shí)刻,A、B分別以v0=2.0 m/s向左、向右運(yùn)動(dòng),最后A恰好沒有滑離B板.已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40,取g=10 m/s2.求: (1)A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA和aB的大小與方向; (2)A相對(duì)地面速度為零時(shí),B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移大小x; (3)木板B的長度l.,,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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