創(chuàng)新設計2018版高考物理大一輪復習第三章牛頓運動定律能力課1牛頓運動定律綜合應用課件

能力課1牛頓運動定律的綜合應用超重與失重現(xiàn)象1．超重、失重和完全失重比較比較超重失重完全失重產(chǎn)生條件加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下，且大小a＝g動力學原理F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0可能狀態(tài)①加速上升；②減速下降①加速下降；②減速上升①自由落體運動和所有的拋體運動；②繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星、飛船等2.對超重、失重的理解 (1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變。 (2)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運動還是向下運動，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。 (3)當物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只有使物體產(chǎn)生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。圖1解析由v－t圖象可知：過程①為向下勻加速直線運動(加速度向下，失重，F(xiàn)＜mg)；過程②為向下勻速直線運動(處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝mg)；過程③為向下勻減速直線運動(加速度向上，超重，F(xiàn)＞mg)；過程④為向上勻加速直線運動(加速度向上，超重，F(xiàn)＞mg)；過程⑤為向上勻速直線(處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝mg)；過程⑥為向上勻減速直線運動(加速度向下，失重，F(xiàn)＜mg)。綜合選項分析可知選項B正確。答案B判斷超重和失重的方法方法技巧從受力的角度判斷當物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷①物體向上加速或向下減速時，超重②物體向下加速或向上減速時，失重圖2答案BD圖3A．t＝2s時最大

B．t＝2s時最小C．t＝8.5s時最大 D．t＝8.5s時最小解析當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態(tài)，人對地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t＝2s時，壓力最大，A項正確；當有向下的加速度時，人處于失重狀態(tài)，人對地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此t＝8.5s時壓力最小，D項正確。答案AD動力學中的圖象問題1．明確常見圖象的意義，如下表：v－t圖象根據(jù)圖象的斜率判斷加速度的大小和方向，進而根據(jù)牛頓第二定律求解合外力F－a圖象首先要根據(jù)具體的物理情景，對物體進行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導出兩個量間的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式結(jié)合圖象，明確圖象的斜率、截距或面積的意義，從而由圖象給出的信息求出未知量a－t圖象要注意加速度的正負，正確分析每一段的運動情況，然后結(jié)合物體受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程F－t圖象要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時間段的運動性質(zhì)2.圖象類問題的實質(zhì)是力與運動的關(guān)系問題，以牛頓第二定律F＝ma為紐帶，理解圖象的種類，圖象的軸、點、線、截距、斜率、面積所表示的意義。運用圖象解決問題一般包括兩個角度： (1)用給定圖象解答問題； (2)根據(jù)題意作圖，用圖象解答問題。在實際的應用中要建立物理情景與函數(shù)、圖象的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。圖4A．斜面的傾角B．物塊的質(zhì)量C．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度答案

ACD數(shù)形結(jié)合解決動力學圖象問題(1)在圖象問題中，無論是讀圖還是作圖，都應盡量先建立函數(shù)關(guān)系，進而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系；然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖象信息或者描點作圖。(2)讀圖時，要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線與橫坐標包圍的“面積”等所對應的物理意義，盡可能多地提取解題信息。方法技巧圖5A．0～1s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2B．1～2s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2C．0～1s內(nèi)，物體的位移為7mD．0～2s內(nèi)，物體的總位移為11m答案BD連接體問題角度1加速度相同的連接體問題1．連接體的分類

根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分為三大類。 (1)繩(桿)連接：兩個物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起； (2)彈簧連接：兩個物體通過彈簧的作用連接在一起； (3)接觸連接：兩個物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起。2．連接體問題的分析方法 (1)分析方法：整體法和隔離法。 (2)選用整體法和隔離法的策略： ①當各物體的運動狀態(tài)相同時，宜選用整體法；當各物體的運動狀態(tài)不同時，宜選用隔離法；

②對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應用整體法與隔離法才能求解。A．8 B．10 C．15 D．18答案

BC圖6A．彈簧測力計的示數(shù)是50NB．彈簧測力計的示數(shù)是24NC．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4m/s2D．在突然撤去F2的瞬間，m1的加速度大小為10m/s2答案

B圖7答案BD(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；(2)木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。圖8答案

(1)0.1

0.4

(2)6m

(3)6.5m加速度不同的連接問題的處理方法若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同，一般應采用隔離法。分別以各物體為研究對象，對每個研究對象進行受力和運動狀態(tài)分析，分別應用牛頓第二定律建立方程，并注意應用各個物體間的相互作用關(guān)系，聯(lián)立求解。規(guī)律方法甲

乙圖9(1)物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a1，木板開始做勻加速直線運動的加速度大小a2，達到相同速度后一起勻減速直線運動的加速度大小a；(2)物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量M之比；(3)物塊相對長木板滑行的距離Δx。答案

(1)1.5m/s2

1m/s2

0.5m/s2

(2)3∶2(3)20m動力學中的臨界極值問題分析臨界問題的三種方法極限法把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達到正確解決問題的目的假設法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，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，往往用假設法解決問題數(shù)學法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式，根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件圖10(1)求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大?。?2)拉力F與斜面夾角多大時，拉力F最??？拉力F的最小值是多少？圖11答案B圖12答案ABD動力學中極值問題的臨界條件和處理方法(1)“四種”典型的臨界問題相應的臨界條件①接觸或脫離的臨界條件：彈力FN＝0；②相對滑動的臨界條件：靜摩擦力達到最大值；③繩子斷裂的臨界條件是張力等于繩子最大承受力，繩子松弛的臨界條件是FT＝0；④速度達到最值的臨界條件：加速度為零。規(guī)律方法(2)“四種”典型的數(shù)學處理方法①三角函數(shù)法；②根據(jù)臨界條件列不等式法；③利用二次函數(shù)的判別式法；④極限法。1．(2016·海南單科，5)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度－時間圖線如圖13所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0～5s，5～10s，10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則(

)圖13A．F1<F2 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F1＝F3解析根據(jù)v－t圖象可以知道，在0～5s內(nèi)加速度為a1＝0.2m/s2，方向沿斜面向下；在5～10s內(nèi)，加速度a2＝0；在10～15s內(nèi)加速度為a3＝－0.2m/s2，方向沿斜面向上；受力分析如圖。在0～5s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin

θ－f－F1＝ma1，則F1＝mgsin

θ－f－0.2m；在5～10s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin

θ－f－F2＝ma2，則F2＝mgsin

θ－f；在10～15s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：f＋F3－mgsin

θ＝ma3，則F3＝mgsin

θ－f＋0.2m，故可以得到F3>F2>F1，故選項A正確。答案A2．(2016·武漢市二模)物塊A、B放在光滑的水平地面上，其質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1?，F(xiàn)用水平3N的拉力作用在物體A上，如圖14所示，則A對B的拉力等于(

)圖14A．1N B．1.5N C．2N D．3N答案A3．(2017·安徽屯溪一中月考)(多選)如圖15甲所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示拉力大小的傳感器，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，若升降機在勻速運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段時間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則(

)圖15A．升降機停止前在向上運動B．0～t1時間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)C．t1～t3時間內(nèi)小球向下運動，速度先增大后減小D．t3～t4時間內(nèi)小球向下運動，速度一直增大解析由圖象看出，升降機停止后彈簧的拉力變小，小球向上運動，而小球的運動方向與升降機原來的運動方向相同，則知升降機停止前在向上運動，故A正確；0～t1時間內(nèi)拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間內(nèi)