高考物理總復(fù)習(xí) 第3講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用（一）課件 新人教版必修1

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1、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現(xiàn)象超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重完全失重概念概念物體對(duì)支持物的物體對(duì)支持物的壓力壓力(或?qū)覓煳锘驅(qū)覓煳锏睦Φ睦? 物物體所受重力的現(xiàn)體所受重力的現(xiàn)象象物體對(duì)支持物的物體對(duì)支持物的壓力壓力(或?qū)覓煳锘驅(qū)覓煳锏睦Φ睦? 物體物體所受重力的現(xiàn)象所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的物體對(duì)支持物的壓力壓力(或?qū)覓煳锘驅(qū)覓煳锏睦Φ睦? 零零的現(xiàn)象的現(xiàn)象產(chǎn)生產(chǎn)生條件條件物體的加速度方物體的加速度方向向 物體的加速度方物體的加速度方向向 物體的加速度方物體的加速度方向向 ，大小大小ag大于大于 豎直向上豎直向上 小于小于 豎直向下

2、豎直向下 等于等于 豎直向下豎直向下 列原列原理式理式FmgmaFm(ga)mgFmaFm(ga)mgFmaF0運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)狀態(tài)加速上升、加速上升、 加速下降、加速下降、 無(wú)阻力的拋體運(yùn)無(wú)阻力的拋體運(yùn)動(dòng)情況動(dòng)情況減速下降減速下降 減速上升減速上升 (1)當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí)，物體受到的重力并沒(méi)有變化所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和“失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的加速度(2)物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而是取決于加速度方向是向上還是向下或加速度有豎直方向分量(3)完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要物體具有豎直向下的等于g的加速

3、度就處于完全失重狀態(tài)例如：不計(jì)空氣阻力的各種拋體運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)在完全失重的狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存在了例如，物體對(duì)水平支持面沒(méi)有壓力，對(duì)豎直懸線沒(méi)有拉力，不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓強(qiáng)，在液體中的物體不受浮力等等. (1)電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段的加速度a2的大??；(2)電梯在3.013.0 s時(shí)段內(nèi)的速度v的大?。?3)電梯在19.0 s內(nèi)上升的高度H.嘗試解答從圖象上分析03 s砝碼受到的拉力大于重力，處于超重，電梯加速上升；313 s拉力等于重力，砝碼處于平衡狀態(tài)；1319 s拉力小于重力處于失重高考中對(duì)超

4、重和失重的考查多為定性分析題，一類(lèi)是分析生活中的一些現(xiàn)象；另一類(lèi)是臺(tái)秤上放物體或測(cè)力計(jì)下懸掛物體，確定示數(shù)的變化分析這些問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下三方面思維誤區(qū)：(1)認(rèn)為超重、失重取決于物體運(yùn)動(dòng)的速度方向，向上就超重，向下就失重(2)認(rèn)為物體發(fā)生超重、失重時(shí)，物體的重力發(fā)生了變化(3)對(duì)系統(tǒng)的超重、失重考慮不全面，只注意運(yùn)動(dòng)物體的受力情況而忽視周?chē)矬w的受力情況如右圖所示，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(shuō)法正確的是()A在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C下降過(guò)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(guò)程中A對(duì)B

5、的壓力等于A物體受到的重力解析由于空氣阻力不計(jì)，兩物體只受重力作用，對(duì)于完全失重狀態(tài)，A對(duì)B的壓力在上升和下降階段都為零答案 A4明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情境結(jié)合起來(lái)，再結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)等的物理意義，確定從圖象中反饋出來(lái)的有用信息，這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點(diǎn)5解讀圖象的另一有效途徑是根據(jù)圖象模擬出相應(yīng)的物理情境，把抽象的圖象過(guò)程轉(zhuǎn)化為具體形象的物理模型，物理模型能幫助建立清晰的物理圖景，起到疏通思路的作用，使物理問(wèn)題由難化易、由繁化簡(jiǎn)嘗試解答(1)如下圖所示，分析斜面上滑塊受力，由牛頓第二定律得，mgsinma1，解得a16 m/s2.由傳感器記錄到的力和時(shí)間的

6、關(guān)系圖象可知，滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t11 s，斜面BC的長(zhǎng)度，sa1t612 m3 m.(2)滑塊對(duì)斜面壓力，N1mgcos ，斜面對(duì)傳感器壓力F1N1sin.由傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系圖象可知，F(xiàn)112 N，聯(lián)立解得滑塊的質(zhì)量m2.5 kg.解答圖象問(wèn)題的技巧圖象能形象地表達(dá)物理規(guī)律，鮮明地表示物理量間的關(guān)系利用函數(shù)圖象分析物理問(wèn)題，可使分析過(guò)程更巧妙、更靈活動(dòng)力學(xué)中常見(jiàn)的圖象有vt圖象、xt圖象、Ft圖象、Fa圖象等，解決圖象問(wèn)題的關(guān)鍵在于看清圖象的縱、橫坐標(biāo)所表示的物理量及單位并注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零開(kāi)始，理解圖象的物理意義，能夠抓住圖象的一些關(guān)鍵點(diǎn)，如斜率、截距、面積、交點(diǎn)、拐點(diǎn)等

7、，判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況或受力情況，再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解(2012天津模擬)如右圖所示，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開(kāi)始時(shí)靜止現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即Fkv(圖中未標(biāo)出)已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未從桿上脫落，且F0mg.如下圖所示，關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度時(shí)間圖象正確的是()(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P52)物理建模傳送帶模型幾種常見(jiàn)的傳送帶問(wèn)題圖示圖示滑塊滑塊可能可能的運(yùn)的運(yùn)動(dòng)情動(dòng)情況況(1)可能滑可能滑塊一直加塊一直加速；速；(2)可可能滑塊先能滑塊先加速后勻加速后勻速速(1)v0v時(shí)，可時(shí)，可能一直減速，能一直減速，

8、也可能先減速也可能先減速再勻速；再勻速；(2)v0v時(shí)，可時(shí)，可能一直加速，能一直加速，也可能先加速也可能先加速再勻速再勻速(1)傳送帶較短傳送帶較短時(shí)，滑塊一直時(shí)，滑塊一直減速達(dá)到左減速達(dá)到左端；端；(2)傳送帶傳送帶較長(zhǎng)時(shí)，滑塊較長(zhǎng)時(shí)，滑塊還要被傳送帶還要被傳送帶傳回右端傳回右端(1)可能一直可能一直加速；加速；(2)可可能先加速后能先加速后勻速勻速(1)可能一可能一直加速；直加速；(2)可能先可能先加速后勻加速后勻速；速；(3)可可能先以能先以a1加加速后以速后以a2加加速速“皮帶”問(wèn)題的判斷思路：相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦力的方向加速度方向速度變化情況共速勻速受力分析中的摩擦力突變(大小、方向)發(fā)生

9、在v物與v傳相同的時(shí)刻傳送帶傾斜時(shí)，要仔細(xì)審題，比較斜面傾角與arctan的大小利用速度時(shí)間圖象輔助解答會(huì)讓過(guò)程更加明朗思路啟迪解題時(shí)弄清以下問(wèn)題：將小物體輕輕地放在運(yùn)輸帶上面后，運(yùn)輸帶對(duì)小物體的滑動(dòng)摩擦力使小物體加速，需要判斷小物體是否一直被加速到最右端，即小物體在運(yùn)輸帶上是一直做加速運(yùn)動(dòng)還是先加速后隨運(yùn)輸帶做勻速運(yùn)動(dòng)？小物體沖上斜面后做勻減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零解題樣板(1)設(shè)小物體在斜面上的加速度為a1，對(duì)小物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得mgsin_ma1(2分)因小物體到達(dá)斜面最高點(diǎn)P時(shí)速度恰好為零，由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得v2_(2分)聯(lián)立解得v3 m/s.(1分)(2)因?yàn)関gsin)做

10、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()A支持力與靜摩擦力的合力大小等于mgB靜摩擦力對(duì)小物塊一定做正功C靜摩擦力的大小可能等于mgsinD皮帶與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)一定大于tan解析物體隨皮帶保持相對(duì)靜止一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，物體所受合外力不為零，所以支持力與靜摩擦力的合力大小不等于mg，故A錯(cuò)；加速度agsin，說(shuō)明靜摩擦力沿傳送帶向下，而小物塊運(yùn)動(dòng)方向也向下，故靜摩擦力對(duì)小物塊一定做正功，B對(duì)；由牛頓第二定律：mgsinfma，因?yàn)閍比gsin大多少不知道，所以靜摩擦力的大小可能等于mgsin，C對(duì)；由以上分析可知，靜摩擦力f是有可能小于mgsin的，由fFNmgcos

11、，因此說(shuō)“皮帶與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)一定大于tan”是錯(cuò)的，D錯(cuò)答案 BC4(2013湖南重點(diǎn)中學(xué)月考)某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落，他打開(kāi)降落傘后的速度圖線如圖a.降落傘用8根對(duì)稱(chēng)的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為37，如圖b.已知人的質(zhì)量為50 kg，降落傘質(zhì)量也為50 kg，不計(jì)人所受的阻力，打開(kāi)傘后傘所受阻力f，與速度v成正比，即fkv(g取10 m/s2，sin530.8，cos530.6)求：(1)打開(kāi)降落傘前人下落的距離為多大？(2)求阻力系數(shù)k和打開(kāi)傘瞬間的加速度a的大小和方向？(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少？