《物理總第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理總第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（46頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、能力課能力課1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用冷考點(diǎn)冷考點(diǎn)超重、失重問題超重、失重問題1.超重超重(1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?物物體所受重力的現(xiàn)象。體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有產(chǎn)生條件：物體具有的加速度。的加速度。2.失重失重(1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?物物體所受重力的現(xiàn)象。體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有產(chǎn)生條件：物體具有的加速度。的加速度。大于大于向上向上小于小于向下向下3.完全失重完全失重(1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對
2、支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度產(chǎn)生條件：物體的加速度a ，方向豎直向下。，方向豎直向下。4.對超重和失重的對超重和失重的“三點(diǎn)三點(diǎn)”深度理解深度理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重視重”改變。改變。(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。完全消失。(3)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還
3、是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎是向下運(yùn)動(dòng)，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(huì)處于超重或失重狀態(tài)。直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。等于等于0g命題角度命題角度1超重、失重現(xiàn)象的判斷超重、失重現(xiàn)象的判斷【例【例1】(2017常熟模擬常熟模擬)倫敦奧運(yùn)會(huì)開幕式的彈跳高蹺表演倫敦奧運(yùn)會(huì)開幕式的彈跳高蹺表演中，一名質(zhì)量為中，一名質(zhì)量為m的演員穿著這種高蹺從距地面的演員穿著這種高蹺從距地面H高處由靜高處由靜止落下，與水平地面撞擊后反彈上升到距地面高止落下，與水平地面撞擊后反彈上升到距地面高h(yuǎn)處。假設(shè)處。假設(shè)彈跳高蹺對演員的作用力類似于彈簧的彈
4、力，演員和彈跳高彈跳高蹺對演員的作用力類似于彈簧的彈力，演員和彈跳高蹺始終在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不考慮空氣阻力的影響，則該演員蹺始終在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不考慮空氣阻力的影響，則該演員()圖圖1A.在向下運(yùn)動(dòng)的過程中始終處于失重狀態(tài)在向下運(yùn)動(dòng)的過程中始終處于失重狀態(tài)B.在向上運(yùn)動(dòng)的過程中始終處于超重狀態(tài)在向上運(yùn)動(dòng)的過程中始終處于超重狀態(tài)C.在向下運(yùn)動(dòng)的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)在向下運(yùn)動(dòng)的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D.在向上運(yùn)動(dòng)的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)在向上運(yùn)動(dòng)的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)解析解析演員在空中時(shí)，加速度為演員在空中時(shí)，加速度為g，方向向下，處于失重狀態(tài)；，
5、方向向下，處于失重狀態(tài)；當(dāng)演員落地加速時(shí)，加速度當(dāng)演員落地加速時(shí)，加速度a向下，處于失重狀態(tài)；落地后期向下，處于失重狀態(tài)；落地后期減速，加速度減速，加速度a向上，處于超重狀態(tài)；所以演員在向下運(yùn)動(dòng)的向上，處于超重狀態(tài)；所以演員在向下運(yùn)動(dòng)的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；同理可正確；同理可知，演員在向上運(yùn)動(dòng)的過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀知，演員在向上運(yùn)動(dòng)的過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案C命題角度命題角度2根據(jù)超重、失重現(xiàn)象判斷物體的受力情況根據(jù)超重、失重現(xiàn)象判斷物體的受力情況【例【例2】(2017吉
6、林松原模擬吉林松原模擬)某人在地面上最多可舉起某人在地面上最多可舉起50 kg 的物體，當(dāng)他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了的物體，當(dāng)他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60 kg的物體時(shí)，電梯加速度的大小和方向?yàn)榈奈矬w時(shí)，電梯加速度的大小和方向?yàn)?g10 m/s2)()答案答案D判斷超重和失重的方法判斷超重和失重的方法從受力的從受力的角度判斷角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力當(dāng)物體所受向上的拉力( (或支持力或支持力) )大于重力大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)重狀態(tài)
7、從加速度從加速度的的角度判斷角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度狀態(tài)；向下的加速度( (a ag g) )時(shí)，物體處于完時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)全失重狀態(tài)從速度變從速度變化的角度化的角度判斷判斷【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練1】在升降的電梯內(nèi)的水平地面上放一體重計(jì)，】在升降的電梯內(nèi)的水平地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，吳力同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)的示數(shù)為電梯靜止時(shí)，吳力同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)的示數(shù)為60 kg，電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，某一段時(shí)間吳力同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)，電梯運(yùn)
8、動(dòng)時(shí)，某一段時(shí)間吳力同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)為為72 kg，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是()答案答案C熱考點(diǎn)熱考點(diǎn)動(dòng)力學(xué)中的圖象問題動(dòng)力學(xué)中的圖象問題1.常見的動(dòng)力學(xué)圖象常見的動(dòng)力學(xué)圖象vt圖象、圖象、at圖象、圖象、Ft圖象、圖象、Fa圖象等。圖象等。2.圖象問題的類型圖象問題的類型(1)已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線。要求分析已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線。要求分析物體的受力情況。物體的受力情況。(3)由已知條件確定某物理量的變
9、化圖象。由已知條件確定某物理量的變化圖象。3.解題策略解題策略命題角度命題角度1動(dòng)力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)中的vt圖象圖象【例【例3】(2017寧夏模擬寧夏模擬)將一個(gè)質(zhì)量為將一個(gè)質(zhì)量為1 kg的的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定，方向與運(yùn)動(dòng)方向過程中所受阻力大小恒定，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。該過程的相反。該過程的vt圖象如圖圖象如圖2所示，所示，g取取10 m/s2。下列說法正確的是。下列說法正確的是()圖圖2答案答案C命題角度命題角度2動(dòng)力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)中的at圖象圖象【例【例4】廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)60
10、0米，游客乘坐米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡化成只觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在受重力與繩索拉力，已知電梯在t0時(shí)由靜止開始上升，時(shí)由靜止開始上升，at 圖象如圖圖象如圖3所示。則下列相關(guān)說法正確的是所示。則下列相關(guān)說法正確的是()A.t4.5 s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B.555 s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C.t59.5 s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D.t60 s時(shí)，電梯速度恰好為零時(shí)，電梯速度恰好為零圖圖3解析解析利用利用at圖象可判斷：圖象可判斷：t4.5 s時(shí)，電
11、梯有向上的加速時(shí)，電梯有向上的加速度，電梯處于超重狀態(tài)，則選項(xiàng)度，電梯處于超重狀態(tài)，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；05 s時(shí)間內(nèi)，電梯時(shí)間內(nèi)，電梯處于超重狀態(tài)，拉力大于重力，處于超重狀態(tài)，拉力大于重力，555 s時(shí)間內(nèi)，時(shí)間內(nèi)，a0，電梯，電梯處于勻速上升過程，拉力等于重力，處于勻速上升過程，拉力等于重力，5560 s時(shí)間內(nèi)，電梯處時(shí)間內(nèi)，電梯處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，綜上所述，選項(xiàng)于失重狀態(tài)，拉力小于重力，綜上所述，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；因錯(cuò)誤；因at圖線與圖線與t軸所圍的軸所圍的“面積面積”代表速度改變量，而圖中橫軸上代表速度改變量，而圖中橫軸上方的方的“面積面積”與橫軸下方的與橫軸下方的“面積面積”相
12、等，則電梯的速度在相等，則電梯的速度在t60 s時(shí)為零，選項(xiàng)時(shí)為零，選項(xiàng)D正確。正確。答案答案D命題角度命題角度3動(dòng)力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)中的Ft 圖象圖象【例【例5】(多選多選)物體最初靜止在傾角物體最初靜止在傾角30的足夠長斜面上，的足夠長斜面上，如圖如圖4甲所示受到平行斜面向下的力甲所示受到平行斜面向下的力F的作用，力的作用，力F隨時(shí)間變隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，開始運(yùn)動(dòng)化的圖象如圖乙所示，開始運(yùn)動(dòng)2 s后物體以后物體以2 m/s的速度勻的速度勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(g取取10 m/s2)()圖圖4答案答案AD解決圖象綜合問題的關(guān)鍵解決圖象綜合問題的關(guān)鍵圖象反映了兩
13、個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系，必要時(shí)需要根據(jù)圖象反映了兩個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系，必要時(shí)需要根據(jù)物理規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)，得到函數(shù)關(guān)系后結(jié)合圖線的斜率、物理規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)，得到函數(shù)關(guān)系后結(jié)合圖線的斜率、截距、面積、交點(diǎn)坐標(biāo)、拐點(diǎn)的物理意義對圖象及運(yùn)動(dòng)截距、面積、交點(diǎn)坐標(biāo)、拐點(diǎn)的物理意義對圖象及運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。過程進(jìn)行分析?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練2】(2017湖北武漢武昌區(qū)模擬湖北武漢武昌區(qū)模擬) (多選多選)質(zhì)量質(zhì)量m2 kg、初速度、初速度v08 m/s的物體沿著粗糙水平面向右運(yùn)的物體沿著粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)動(dòng)，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，同時(shí)物體還，同時(shí)物體還要受一個(gè)如圖要受一個(gè)
14、如圖5所示的隨時(shí)間變化的水平拉力所示的隨時(shí)間變化的水平拉力F的作用，的作用，水平向右為拉力的正方向，則以下結(jié)論正確的是水平向右為拉力的正方向，則以下結(jié)論正確的是(取取g10 m/s2)()A.01 s內(nèi)，物體的加速度大小為內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2B.12 s內(nèi)，物體的加速度大小為內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2C.01 s內(nèi)，物體的位移為內(nèi)，物體的位移為7 mD.02 s內(nèi)，物體的總位移為內(nèi)，物體的總位移為11 m圖圖5答案答案BD1.連接體連接體多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放、并排或由繩子、細(xì)桿聯(lián)系疊放、并排或由繩子、細(xì)桿聯(lián)系)在在一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體
15、。連接體一般具有相同的運(yùn)一起構(gòu)成的物體系統(tǒng)稱為連接體。連接體一般具有相同的運(yùn)動(dòng)情況動(dòng)情況(速度、加速度速度、加速度)。?？键c(diǎn)常考點(diǎn)動(dòng)力學(xué)中的連接體問題動(dòng)力學(xué)中的連接體問題2.解決連接體問題的兩種方法解決連接體問題的兩種方法命題角度命題角度1加速度相同的連接體問題加速度相同的連接體問題【例【例6】(2017廣東深圳羅湖模擬廣東深圳羅湖模擬)如圖如圖6所示，在建筑工地，所示，在建筑工地，民工兄弟用兩手對稱水平施力將兩長方體水泥制品夾緊并以民工兄弟用兩手對稱水平施力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度加速度a豎直向上勻加速搬起，其中豎直向上勻加速搬起，其中A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量的質(zhì)量為為2m，水
16、平作用力為，水平作用力為F，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在此，在此過程中，過程中，A、B間的摩擦力為間的摩擦力為()圖圖6答案答案B命題角度命題角度2加速度不同的連接體問題加速度不同的連接體問題【例【例7】質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg的木板的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖7甲所示。甲所示。A和和B經(jīng)過經(jīng)過1 s達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜止，止，A和和B的的vt圖象如圖乙所示，重力加速度圖象如圖乙所示，重力加速度g10 m/s
17、2，求：求：(1)A與與B上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1；(2)B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；(3)A的質(zhì)量。的質(zhì)量。圖圖7對對A由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得1mgma1，解得，解得10.2對對A、B整體由牛頓第二定律得整體由牛頓第二定律得2(Mm)g(Mm)a3，解，解得得20.1對對B由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得1mg2(Mm)gMa2代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得m6 kg答案答案(1)0.2(2)0.1(3)6 kg特別提醒特別提醒當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時(shí)，一般不直接用當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時(shí)，一般不直接用整體法，要采用隔離法解題。整體法，
18、要采用隔離法解題?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練3】如圖】如圖8所示，一塊足夠長的輕質(zhì)長木板放在所示，一塊足夠長的輕質(zhì)長木板放在光滑水平地面上，質(zhì)量分別為光滑水平地面上，質(zhì)量分別為mA1 kg和和mB2 kg 的物塊的物塊A、B放在長木板上，放在長木板上，A、B與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉拉A，取重，取重力加速度力加速度g10 m/s2。改變。改變F的大小，的大小，B的加速度大小可能為的加速度大小可能為()A.1 m/s2 B.2.5 m/s2C.3 m/s2 D.4 m/s2圖圖8解析解
19、析A、B放在輕質(zhì)長木板上，長木板質(zhì)量為放在輕質(zhì)長木板上，長木板質(zhì)量為0，所受合力始，所受合力始終為終為0，即，即A、B所受摩擦力大小相等。由于所受摩擦力大小相等。由于A、B受到長木板受到長木板的最大靜摩擦力的大小關(guān)系為的最大靜摩擦力的大小關(guān)系為fAmaxfBmax，所以，所以B始終相對長始終相對長木板靜止，當(dāng)拉力增加到一定程度時(shí)，木板靜止，當(dāng)拉力增加到一定程度時(shí)，A相對長木板滑動(dòng)，相對長木板滑動(dòng)，B受到的最大合力等于受到的最大合力等于A的最大靜摩擦力，即的最大靜摩擦力，即fBfAmaxmAg，由由fBmBaBmax，可知，可知B的加速度最大為的加速度最大為2 m/s2，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確。正確。
20、答案答案A臨界或極值條件的標(biāo)志臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有有些題目中有“剛好剛好”、“恰好恰好”、“正好正好”等字眼，即表明等字眼，即表明題述的過程存在著臨界點(diǎn)。題述的過程存在著臨界點(diǎn)。(2)若題目中有若題目中有“取值范圍取值范圍”、“多長時(shí)間多長時(shí)間”、“多大距離多大距離”等詞等詞語，表明題述的過程存在著語，表明題述的過程存在著“起止點(diǎn)起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往對，而這些起止點(diǎn)往往對應(yīng)臨界狀態(tài)。應(yīng)臨界狀態(tài)。(3)若題目中有若題目中有“最大最大”、“最小最小”、“至多至多”、“至少至少”等字眼，等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極
21、值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)。(4)若題目要求若題目要求“最終加速度最終加速度”、“穩(wěn)定速度穩(wěn)定速度”等，即是求收尾等，即是求收尾加速度或收尾速度。加速度或收尾速度。?？键c(diǎn)?？键c(diǎn)動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問題動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問題的分析方法的分析方法命題角度命題角度1利用利用“相互作用力為零相互作用力為零”的臨界條件進(jìn)行分析的臨界條件進(jìn)行分析1.接觸與脫離的臨界條件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接觸但接觸面間彈力兩物體相接觸或脫離的臨界條件是接觸但接觸面間彈力FN0。2.繩子斷裂與松弛的臨界條件繩子斷裂與松弛的臨界條件繩子斷與不斷的臨界條件是繩子張力等于它所能承受的最大繩子斷與不斷的臨界條
22、件是繩子張力等于它所能承受的最大張力。繩子松弛的臨界條件是張力。繩子松弛的臨界條件是FT0。【例【例8】如圖】如圖9所示，質(zhì)量所示，質(zhì)量m2 kg的小球用細(xì)繩的小球用細(xì)繩拴在傾角拴在傾角37的光滑斜面上，此時(shí)，細(xì)繩平行的光滑斜面上，此時(shí)，細(xì)繩平行于斜面。取于斜面。取g10 m/s2。下列說法正確的是。下列說法正確的是()A.當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以5 m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為20 NB.當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以5 m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為30 NC.當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以20 m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子
23、拉力為的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為40 ND.當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以20 m/s2的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力為60 N圖圖9解析解析小球剛好離開斜面時(shí)的臨界條件是斜面對小球的彈力小球剛好離開斜面時(shí)的臨界條件是斜面對小球的彈力恰好為零。斜面對小球的彈力恰好為零時(shí)，設(shè)繩子的拉力為恰好為零。斜面對小球的彈力恰好為零時(shí)，設(shè)繩子的拉力為F，斜面的加速度為斜面的加速度為a0。以小球?yàn)檠芯繉ο?，。以小球?yàn)檠芯繉ο螅鶕?jù)牛頓第二定律有根據(jù)牛頓第二定律有Fcos ma0，F(xiàn)sin mg0代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得a013.3 m/s2。(1)由于由于a15 m/s2a0，可
24、見小球離開了斜面，可見小球離開了斜面，此時(shí)小球的受力情況如圖乙所示。此時(shí)小球的受力情況如圖乙所示。設(shè)繩子與水平方向的夾角為設(shè)繩子與水平方向的夾角為。以小球?yàn)檠芯繉ο?，根?jù)牛頓第二定律有以小球?yàn)檠芯繉ο?，根?jù)牛頓第二定律有F2cos ma2，F(xiàn)2sin mg0答案答案A乙乙命題角度命題角度2利用利用“兩物體加速度相同兩物體加速度相同”的臨界條件分析的臨界條件分析相對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件相對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件兩物體相接觸且處于相對靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相兩物體相接觸且處于相對靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件
25、是：靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。力?！纠纠?】(2017湖北黃岡中學(xué)模擬湖北黃岡中學(xué)模擬)如圖如圖10所示，所示，水平地面上有一車廂，車廂內(nèi)固定的平臺(tái)通水平地面上有一車廂，車廂內(nèi)固定的平臺(tái)通過相同的彈簧把相同的物塊過相同的彈簧把相同的物塊A、B壓在豎直側(cè)壓在豎直側(cè)壁和水平的頂板上，已知壁和水平的頂板上，已知A、B與接觸面間的與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為動(dòng)摩擦因數(shù)均為，車廂靜止時(shí)，兩彈簧長度，車廂靜止時(shí)，兩彈簧長度相同，相同，A恰好不下滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)恰好不下滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)使車廂沿水平方?，F(xiàn)使車廂沿水平方向加速運(yùn)動(dòng)，為保證向加速運(yùn)動(dòng)，
26、為保證A、B仍相對車廂靜止，仍相對車廂靜止，則則()A.速度可能向左，加速度可大于速度可能向左，加速度可大于(1)gB.加速度一定向右，不能超過加速度一定向右，不能超過(1)gC.加速度一定向左，不能超過加速度一定向左，不能超過gD.加速度一定向左，不能超過加速度一定向左，不能超過(1)g圖圖10答案答案B臨界問題的常用解法臨界問題的常用解法(1)極限法：把物理問題極限法：把物理問題(或過程或過程)推向極端，從而臨界現(xiàn)推向極端，從而臨界現(xiàn)象象(或狀態(tài)或狀態(tài))暴露出來，以達(dá)到正確解決問題的目的。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，特別是非此即彼兩假設(shè)法：臨界問
27、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。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。達(dá)式解出臨界條件?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練4】(2017山東濰坊實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢山東濰坊實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)如如圖圖11所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個(gè)豎的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住。現(xiàn)用一個(gè)力直擋板擋住?，F(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面，使斜面在水拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為平
28、面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，以下說法正確的是摩擦，以下說法正確的是()A.若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零B.若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零C.斜面和擋板對球的彈力的合力等于斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD.斜面對球的彈力不僅有，而且是一個(gè)定值斜面對球的彈力不僅有，而且是一個(gè)定值圖圖11解析解析小球受到重力小球受到重力mg、斜面的支持力、斜面的支持力FN2、豎直擋板的水平、豎直擋板的水平彈力彈力FN1，設(shè)斜面的傾斜角為，設(shè)斜面的傾斜角為，則豎直方向
29、有，則豎直方向有FN2cos mg，因?yàn)橐驗(yàn)閙g和和不變，所以無論加速度如何變化，不變，所以無論加速度如何變化，F(xiàn)N2不變且不可不變且不可能為零，選項(xiàng)能為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確；水平方向有正確；水平方向有FN1FN2sin ma，因?yàn)橐驗(yàn)镕N2sin 0，所以即使加速度足夠小，豎直擋板的水平彈，所以即使加速度足夠小，豎直擋板的水平彈力也不可能為零，選項(xiàng)力也不可能為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；斜面和擋板對球的彈力的合力錯(cuò)誤；斜面和擋板對球的彈力的合力即為豎直方向的分力即為豎直方向的分力FN2cos 與水平方向的合力與水平方向的合力ma的合成，的合成，因此大于因此大于ma，選項(xiàng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答
30、案D整體法、隔離法求解連整體法、隔離法求解連接體問題接體問題題源：人教版必修題源：人教版必修1P77科學(xué)漫步科學(xué)漫步在探索測定軌道中人造天體的質(zhì)量的方法過程在探索測定軌道中人造天體的質(zhì)量的方法過程中做了這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用已知質(zhì)量為中做了這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用已知質(zhì)量為m1的宇的宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者后者的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火的發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火)。接觸后，開動(dòng)宇宙飛船的推。接觸后，開動(dòng)宇宙飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，如圖進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，如圖12所示。所示。推進(jìn)器的平均推力為推進(jìn)器的平均推力為F，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為t
31、。測出飛船和火箭組的速度變化是測出飛船和火箭組的速度變化是v，求火箭組，求火箭組的質(zhì)量的質(zhì)量m2。圖圖12答案見解析答案見解析拓展拓展1如圖如圖13所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m13 kg、m22 kg 的的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接。兩物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接。兩個(gè)大小分別為個(gè)大小分別為F130 N、F220 N的水平拉力分別作用在的水平拉力分別作用在m1、m2上，則上，則()A.彈簧測力計(jì)的示數(shù)是彈簧測力計(jì)的示數(shù)是50 NB.彈簧測力計(jì)的示數(shù)是彈簧測力計(jì)的示數(shù)是24 NC.在突然撤去在突然撤去F2的瞬間，的瞬間，m2的加速度大小為的
32、加速度大小為4 m/s2D.在突然撤去在突然撤去F2的瞬間，的瞬間，m1的加速度大小為的加速度大小為10 m/s2圖圖13答案答案B解析解析設(shè)掛鉤設(shè)掛鉤P、Q西邊有西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則掛鉤則掛鉤P、Q西邊車廂的質(zhì)量為西邊車廂的質(zhì)量為nm，以西邊這些車廂為研究對，以西邊這些車廂為研究對象，有象，有Fnma P、Q東邊有東邊有k節(jié)車廂，以東邊這些車廂為研究對象，有節(jié)車廂，以東邊這些車廂為研究對象，有聯(lián)立聯(lián)立得得3n2k，總車廂數(shù)為，總車廂數(shù)為Nnk，由此式可知，由此式可知n只能只能取偶數(shù)，取偶數(shù)，當(dāng)當(dāng)n2時(shí)，時(shí)，k3，總節(jié)數(shù)為，總節(jié)數(shù)為N5當(dāng)當(dāng)n4時(shí)，時(shí)，k6，總節(jié)數(shù)為，總節(jié)數(shù)為N10當(dāng)當(dāng)n6時(shí)，時(shí)，k9，總節(jié)數(shù)為，總節(jié)數(shù)為N15當(dāng)當(dāng)n8時(shí)，時(shí)，k12，總節(jié)數(shù)為，總節(jié)數(shù)為N20，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)B、C正確。正確。答案答案BC
物理總第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用
