高三物理單元總復(fù)習(xí)課件5

第三單元牛頓定律的應(yīng)用1．已知受力情況求運動情況根據(jù)牛頓第二定律，已知物體的

情況，可以求出物體的加速度；再知道物體的初始條件(初位置和初速度)，根據(jù)

，就可以求出物體在任一時刻的速度和位置，也就求出了物體的運動情況．受力運動學(xué)公式2．已知物體的運動情況，求物體的受力情況根據(jù)物體的運動情況，由

可以求出加速度，再根據(jù)

可確定物體的合外力，從而求出未知力，或與力相關(guān)的某些量，如動摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的方向等．運動學(xué)公式牛頓第二定律1．超重現(xiàn)象當(dāng)物體具有

的加速度時，這個物體對支持物的壓力(或?qū)覓炖K的拉力)

它所受的重力，稱為超重現(xiàn)象．向上向上2．失重現(xiàn)象當(dāng)物體具有

的加速度時，這個物體對支持物的壓力(或?qū)覓炖K的拉力)

它所受的重力，稱為失重現(xiàn)象．當(dāng)a＝g時，F(xiàn)＝0，此為

狀態(tài)．向下小于完全失重1．研究物理問題時把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為

法．2．研究物理問題時把所研究的對象從整體中隔離出來進(jìn)行獨立研究，最終得出結(jié)論的方法稱為

法．整體隔離1．解題思路首先對所選取的研究對象進(jìn)行受力分析和運動過程分析，然后由牛頓第二定律，通過加速度這個橋梁結(jié)合運動學(xué)公式列式求解．2.解題步驟(1)明確研究對象．根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體．(2)進(jìn)行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫好受力分析圖，明確物體的運動性質(zhì)和運動過程．(3)選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向為正方向或以加速度的方向為某一坐標(biāo)軸的正方向．(4)求合外力F.(5)根據(jù)牛頓第二定律F＝ma列方程求解，必要時還要對結(jié)果進(jìn)行討論．(1)第一類：已知物體的受力情況，求物體的運動情況．(2)第二類：已知物體的運動情況，求物體的受力情況．(3)求解這兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：1．已知做直線運動物體的受力情況求運動情況或已知運動情況求受力情況通常規(guī)定物體的初速度方向或運動方向(初速度為零時)為正方向．此種情況各力的方向已知或可以判出，各力本身都取正值，在列式時和正方向相同的力前面寫“＋”，和正方向相反的力前面寫“－”．由于物體做直線運動，速度、加速度、位移等矢量均在同一直線上，我們利用“＋”“－”號來表示它們的方向：和正方向相同的量用“正數(shù)”表示，數(shù)值前面寫“＋”(“＋”通常省略，如a＝10m/s2，v＝1m/s，x＝5m等)；和正方向相反的量用“負(fù)數(shù)”表示，數(shù)值前面寫“－”(例如a＝－10m/s2，v＝－1m/s，x＝－5m等)，對符號這樣處理后列出的就是標(biāo)量式了．

2．已知物體所受合力求加速度或已知加速度求合力．通常規(guī)定物體所受合力(或加速度)方向為正方向．力和加速度的符號法則同1.(1)整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，這個整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和．當(dāng)整體受到的外力F已知時，可用牛頓第二定律求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫做整體法．(2)隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時，常把某個物體從系統(tǒng)中“隔離”出來進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連接體問題的思維方法叫做隔離法．1．真重與視重真重是物體自身的重力；視重是物體對支持物的壓力或物體對懸繩的拉力．在平衡狀態(tài)時，物體對水平支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)大小等于物體的重力．2．超重(1)當(dāng)物體加速上升或減速下降時，視重大于重力的現(xiàn)象．(2)特征：物體處于超重狀態(tài)時，加速度(a)向上．3．失重(1)當(dāng)物體加速下降或減速上升時，視重小于重力的現(xiàn)象．(2)特征：物體處于失重狀態(tài)時，加速度(a)向下．4．完全失重：視重等于零的現(xiàn)象，例：自由落體、繞地球做勻速圓周運動的太空艙等．對超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：(1)物體處于超重或失重狀態(tài)時，只是物體的視重發(fā)生改變，物體的重力始終存在，大小也沒有變化，因為萬有引力并沒有改變．(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度大小及方向無關(guān)，只決定于加速度的方向及大?。?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)象都會完全消失，如單擺停擺、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．【例1】(2010年南通模擬)一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動，4s內(nèi)通過8m的距離，此后關(guān)閉發(fā)動機，汽車又運動了2s停止，已知汽車的質(zhì)量m＝2×103kg，汽車運動過程中所受阻力大小不變，求：(1)關(guān)閉發(fā)動機時汽車的速度大?。?2)汽車運動過程中所受到的阻力大??；(3)汽車牽引力的大?。鸢福?1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N高分通道應(yīng)用牛頓第二定律列式時要注意各量的符號．?變式1：如圖1所示，質(zhì)量為10kg的物體在F＝200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37°.力F作用2s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25s后，速度減為零．求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x.(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)圖1答案：0.2516.25m【例2】(2009年廣東卷)某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為490N．他將彈簧測力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧測力計的示數(shù)如圖2所示，電梯運行的v－t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)()圖2解析：由G－t圖象知：t0～t1時間內(nèi)，具有向下的加速度，t1～t2時間內(nèi)勻速或靜止，t2～t3時間內(nèi)，具有向上的加速度，因此其運動情況可能是：t0～t3時間內(nèi)答案：AD高分通道對超、失重的本質(zhì)理解不透，超、失重只與a的方向有關(guān)，與運動方向的上、下無關(guān)，而導(dǎo)致錯選B.本題考查超、失重的條件，對學(xué)生的識圖能力要求較高．?變式2：如圖3所示，A為電磁鐵，掛在支架C上，放到臺秤的托盤中，在它的正下方有一鐵塊B.鐵塊靜止時，臺秤示數(shù)為G，當(dāng)電磁鐵通電，鐵塊被吸引上升的過程中，臺秤的示數(shù)將 ()A．變大B．變小C．大于G，但為恒量D．先變大，后變小圖3解析：鐵塊被吸起的過程中，由于電磁鐵A對B的吸引力越來越大，B做加速度變大的加速上升運動，對整個系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài)(可以認(rèn)為系統(tǒng)重心也在作a變大的加速上升運動)．所以臺秤的示數(shù)應(yīng)大于G，且不斷變大．答案：A【例3】如圖4所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個物體，A、B間的最大靜摩擦力為μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B，使AB以同一加速度運動，求拉力F的最大值．圖4解析：當(dāng)A、B之間恰好不發(fā)生相對滑動時力F最大，此時，對于A物體所受的合外力為μmg由牛頓第二定律知μmg＝maA，所以aA＝μg對于A、B整體，加速度a＝aA＝μg由牛頓第二定律得F＝3ma，所以F＝3μmg.答案：3μmg高分通道當(dāng)各物體的加速度相同時，可應(yīng)用整體法．求物體間的相互作用時，相互作用物體不能看成整體，在同一題中兩種方法經(jīng)常同時使用．?變式3：如圖5所示，光滑水平面上并排放置著A、B兩個物體，mA＝5kg，mB＝3kg，用F＝16N的水平外力推動這兩個物體，使它們共同做勻加速直線運動，求A、B間彈力的大?。畧D5解析：對A、B組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得F＝(mA＋mB)a對物體B，由牛頓第二定律得FAB＝mBa聯(lián)立以上兩式解得：FAB＝6N答案：6N1．如圖6所示，一個盛水的容器底部有一小孔．靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，圖6假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則 ()A．容器自由下落時，小孔向下漏水B．將容器豎直向上拋出后，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水C．將容器水平拋出后，容器在運動中小孔向下漏水D．將容器斜向上拋出后，容器在運動中小孔不向下漏水解析：水能夠從容器底部的小孔流出，則二者必發(fā)生相對運動，即要具有不同的運動狀態(tài)．選項A中容器自由下落、選項B豎直上拋以及選項C的平拋運動，二者的運動狀態(tài)完全相同，處于完全失重狀態(tài)，小孔中不會有水流出，故選項A、B、C是錯誤的．只有D正確．答案：D2．如圖7所示，傾斜索道與水平面夾角為37°，當(dāng)載人車廂沿鋼索勻加速向上運動時，車廂里的人對廂底的壓力為其重量的1.25倍，那么車廂對人的摩擦力為其體重的 ()圖7圖8圖9答案：B3．如圖10所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質(zhì)量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起，當(dāng)框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為 ()圖10解析：彈簧的彈力與框架的重力平衡，故小球受的合外力為(M＋m)g，對m由牛頓第二定律得：(M＋m)g＝ma，所以該瞬間a＝ g.答案：D4．質(zhì)量為m的木塊，以4m/s的初速度，在水平地面上滑行8m后停止運動，求物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ(取g＝10m/s2)．圖11答案：μ＝0.15．近日教育部出臺了一系列加強中學(xué)生體育鍛煉的措施，其中跳起摸高是中學(xué)生進(jìn)行的一項體育活動．某同學(xué)身高1.80m，質(zhì)量65kg，站立舉臂手指摸到的高度是2.25m，此同學(xué)用力蹬地豎直跳離地面歷經(jīng)0.3s，設(shè)他蹬地時的力大小恒定為1300N，求該同學(xué)(g取10m/s2)：(1)剛跳離地面時的速度；(2)跳起可摸到的高度．解析：設(shè)該同學(xué)剛跳離地面時的速度為v，跳離地面后，上升的最大高度為h，則(1)由題意可知該同學(xué)在跳離地面的過程中，做的是勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得：FN－mg＝ma由運動學(xué)