優(yōu)化探究屆高考物理一輪復習牛頓運動定律的綜合應用課件

1、【想一想想一想】如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景，請思如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景，請思考：考：第第3 3單元牛頓運動定律的綜合應用單元牛頓運動定律的綜合應用基礎(chǔ)探究基礎(chǔ)探究超重和失重超重和失重(1)火箭加速上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？火箭加速上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？(2)當火箭停止工作后上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？當火箭停止工作后上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？(3)當飛船在繞地球做勻速圓周運動階段，宇航員處于超重還是當飛船在繞地球做勻速圓周運動階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？失重狀態(tài)？提示：提示：(1)火箭加

2、速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀火箭加速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)態(tài)(2)火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，處于失重狀火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)態(tài)(3)神舟飛船繞地球做勻速圓周運動時，萬能引力為其提供了向神舟飛船繞地球做勻速圓周運動時，萬能引力為其提供了向心加速度，處于失重狀態(tài)心加速度，處于失重狀態(tài)【填一填填一填】1視重視重(1)當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的或臺秤的稱為視重稱為視重(2)視重大小等于彈簧測力計所受物體的視重大小等于彈簧測力計所受物體的 或臺秤

3、所受物體的或臺秤所受物體的 示數(shù)示數(shù)拉力拉力壓力壓力2超重、失重和完全失重比較超重、失重和完全失重比較【想一想想一想】一斜劈，在力一斜劈，在力F推動下在光滑的水平面上向左做勻加速直線運動，推動下在光滑的水平面上向左做勻加速直線運動，且斜劈上有一木塊與斜面保持相對靜止，如圖所示，已知斜劈的質(zhì)量且斜劈上有一木塊與斜面保持相對靜止，如圖所示，已知斜劈的質(zhì)量為為M，木塊的質(zhì)量為，木塊的質(zhì)量為m，如何求斜面對木塊作用力的大??？，如何求斜面對木塊作用力的大?。颗ｎD運動定律的應用牛頓運動定律的應用【填一填填一填】1整體法整體法當連接體內(nèi)當連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi)即系統(tǒng)內(nèi))各物體的各物體的加速度加速度相同時，可以把

4、系統(tǒng)內(nèi)的相同時，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成所有物體看成，分析其受力和運動情況，運用牛頓第二定，分析其受力和運動情況，運用牛頓第二定律對律對 列方程求解的方法列方程求解的方法一個整體一個整體整體整體2隔離法隔離法當求系統(tǒng)內(nèi)物體間當求系統(tǒng)內(nèi)物體間 時，常把某個物體從系統(tǒng)中時，常把某個物體從系統(tǒng)中出來，分析其受力和運動情況，再用牛頓第二定律對出來，分析其受力和運動情況，再用牛頓第二定律對 出出來的物體列方程求解來的物體列方程求解基礎(chǔ)自測基礎(chǔ)自測1物體在下列運動中，屬于超重的是物體在下列運動中，屬于超重的是()A汽車駛過拱形橋頂端時汽車駛過拱形橋頂端時B蕩秋千的小孩通過最低點時蕩秋千的小孩通過最低點時

5、C跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動時跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動時D人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時解析：解析：當物體具有向上的加速度時物體處于超重狀態(tài)，當物體具有向上的加速度時物體處于超重狀態(tài)，B正正確確A項汽車處于失重狀態(tài)，項汽車處于失重狀態(tài)，C、D項中運動員和人造衛(wèi)星處于完全失項中運動員和人造衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)重狀態(tài)答案：答案：B相互作用的內(nèi)力相互作用的內(nèi)力隔離隔離隔離隔離2如圖所示，如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力不計空氣阻力)下列說法正確的是下列說法正確的是()A在上升

6、和下降過程中在上升和下降過程中A對對B的壓力一定為零的壓力一定為零B上升過程中上升過程中A對對B的壓力大于的壓力大于A物體受到的重力物體受到的重力C下降過程中下降過程中A對對B的壓力大于的壓力大于A物體受到的重力物體受到的重力D在上升和下降過程中在上升和下降過程中A對對B的壓力等于的壓力等于A物體受到的重力物體受到的重力解析：解析：對于對于A、B整體只受重力作用，做豎直上拋運動，處于完整體只受重力作用，做豎直上拋運動，處于完全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過程，全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過程，A對對B均無壓力，只有均無壓力，只有A項正項正確確答案：答案：A答案：答案：B4如圖所示，光滑水平面上放

7、置質(zhì)量分別為如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的的A、B兩個兩個物體，物體，A、B間的最大靜摩擦力為間的最大靜摩擦力為mg，現(xiàn)用水平拉力，現(xiàn)用水平拉力F拉拉B，使，使A、B以同一加速度運動，則拉力以同一加速度運動，則拉力F的最大值為的最大值為()Amg B2mgC3mg D4mg答案：答案：C 【互動探究互動探究】1超重是不是指物體的重力增加了？用彈簧秤測量物體重力時，超重是不是指物體的重力增加了？用彈簧秤測量物體重力時，若示數(shù)為零，能否說明物體的重力為零？若示數(shù)為零，能否說明物體的重力為零？2怎樣判斷物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？怎樣判斷物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？【核心突破核心

8、突破】1盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量即向上有分量即ay0，物體就會出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)當，物體就會出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)當ay方向豎直向方向豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)；當上時，物體處于超重狀態(tài)；當ay方向豎直向下時，物體處于失重狀方向豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)態(tài)2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，整體也會出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)豎直方向的分加速度，整體也會出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)對超重和失重現(xiàn)象的理解對超重和失重現(xiàn)象的理解3超重并不是

9、說重力增加了，失重并不是說重力減小了，完全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，物體的重力依然失重也不是說重力完全消失了在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?發(fā)生變化發(fā)生變化4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)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)生向下的壓強等生向下的壓強等

10、【典例典例1】舉重運動員在地面上能舉起舉重運動員在地面上能舉起120 kg的重物，而在運的重物，而在運動著的升降機中卻只能舉起動著的升降機中卻只能舉起100 kg的重力，求：的重力，求：(1)升降機運動的加速度；升降機運動的加速度；(2)若在以若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降機中，此運動員能舉的加速度加速下降的升降機中，此運動員能舉起質(zhì)量多大的重物？起質(zhì)量多大的重物？(g取取10 m/s2)思路探究思路探究(1)運動員的最大舉力是多少？運動員的最大舉力是多少？(2)當升降機加速運動時，運動員的舉力是否發(fā)生變化？為什么當升降機加速運動時，運動員的舉力是否發(fā)生變化？為什么舉起的最大物重

11、發(fā)生變化？舉起的最大物重發(fā)生變化？自主解答自主解答(1)運動員在地面上能舉起運動員在地面上能舉起m0120 kg的重物，則運的重物，則運動員能發(fā)揮的向上的最大支撐力動員能發(fā)揮的向上的最大支撐力Fm0g 1 200 N.(1)在運動著的升降機中只能舉起在運動著的升降機中只能舉起m1100 kg的重物，可見該重物的重物，可見該重物超重了，升降機應具有向上的加速度，設此加速度為超重了，升降機應具有向上的加速度，設此加速度為a1，對物體由牛，對物體由牛頓第二定律得：頓第二定律得：Fm1gm1a1，解得，解得a12 m/s2.(2)當升降機以當升降機以a22.5 m/s2的加速度加速下降時，重物失重，設

12、的加速度加速下降時，重物失重，設此時運動員能舉起的重物質(zhì)量為此時運動員能舉起的重物質(zhì)量為m2對物體由牛頓第二定律得：對物體由牛頓第二定律得：m2gFm2a2解得：解得：m2160 kg.答案答案(1)2 m/s2方向向上方向向上(2)160 kg1在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數(shù)為站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，在這段時間內(nèi)下列說法中正確的曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是是(

13、)A曉敏同學所受的重力變小了曉敏同學所受的重力變小了B曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運動電梯一定在豎直向下運動D電梯的加速度大小為電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下，方向一定豎直向下 解析：解析：由題知體重計的示數(shù)為由題知體重計的示數(shù)為40 kg時，人對體重計的壓力小于時，人對體重計的壓力小于人的重力，故處于失重狀態(tài)，實際人受到的重力并沒有變化，人的重力，故處于失重狀態(tài)，實際人受到的重力并沒有變化，A錯；錯；由牛頓第三定律知由牛頓第三定律知B錯；電梯具有向下的加速度，但不一定是向下運錯；電梯具有向下的加速度，但不

14、一定是向下運動，動，C錯；由牛頓第二定律錯；由牛頓第二定律mgFNma，可知，可知a，方向豎直向下，方向豎直向下，D對對答案：答案：D【互動探究互動探究】1什么是整體法、隔離法？應用整體法、隔離法時應注意什么什么是整體法、隔離法？應用整體法、隔離法時應注意什么問題？問題？2什么是連接體？所有的連接體問題是否都可以用整體法、隔什么是連接體？所有的連接體問題是否都可以用整體法、隔離法求解？離法求解？【核心突破核心突破】整體法和隔離法的應用整體法和隔離法的應用【典例典例2】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為80 kg的物體放在安裝在小車上的的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上，小車在平行于斜面的拉力水平

15、磅秤上，小車在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面無摩擦地向上作用下沿斜面無摩擦地向上運動，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為運動，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為1 000 N已知斜面傾角已知斜面傾角30，小車與磅秤的總質(zhì)量為小車與磅秤的總質(zhì)量為20 kg.(g10 m/s2)(1)拉力拉力F為多少？為多少？(2)物體對磅秤的靜摩擦力為多少？物體對磅秤的靜摩擦力為多少？思路點撥思路點撥求解拉力求解拉力F時要用整體、隔離相結(jié)合的方法，求解時要用整體、隔離相結(jié)合的方法，求解物體與磅秤之間的靜摩擦力用隔離法物體與磅秤之間的靜摩擦力用隔離法自主解答自主解答(1)選物體為研究對象，受力分析如圖甲所示選物體為研究對象，受力

16、分析如圖甲所示將加速度將加速度a沿水平和豎直方向分解，則有：沿水平和豎直方向分解，則有：FN1mgmasin 解得解得a5 m/s2取小車、物體、磅秤這個整體為研究對象，受力分析如圖乙所取小車、物體、磅秤這個整體為研究對象，受力分析如圖乙所示示總結(jié)提升總結(jié)提升整體法與隔離法常涉及的問題類型整體法與隔離法常涉及的問題類型(1)涉及隔離法與整體法的具體問題類型：涉及隔離法與整體法的具體問題類型：涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法水平面上的連接體問題：水平面上的連接體問題：a.這類問題一般多是連接體這類問題一般多是連接體(系統(tǒng)系統(tǒng)

17、)各各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度解題時，一般采用先整體、物體保持相對靜止，即具有相同的加速度解題時，一般采用先整體、后隔離的方法后隔離的方法b.建立坐標系時也要考慮矢量正交分解越少越好的原建立坐標系時也要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度則，或者正交分解力，或者正交分解加速度斜面體與上面物體組成的連接體的問題：當物體具有沿斜面方斜面體與上面物體組成的連接體的問題：當物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對于地面靜止時，解題時一般采用隔離法分向的加速度，而斜面體相對于地面靜止時，解題時一般采用隔離法分析析(2)解決這類問題的關(guān)鍵：解決這類問題的關(guān)鍵：正確

18、地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各個物體之間哪些正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各個物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應該單獨分析，分別確定出它們的加速度，然屬于連接體，哪些物體應該單獨分析，分別確定出它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運動定律列方程求解后根據(jù)牛頓運動定律列方程求解2(2012年高考上海單科年高考上海單科)如右圖所示，光滑斜面固定于水平面，如右圖所示，光滑斜面固定于水平面，滑塊滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止，疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止，A上表面水上表面水平則在斜面上運動時，平則在斜面上運動時，B受力的示意圖為受力的示意圖為()解析：解析：以滑塊以滑塊A、B