第3讲 牛顿运动定律的综合应用本节目录基础再现对点自测知能演练轻巧夺冠考点探究讲练互动技法提炼思维升华要点透析直击高考目录基础再现对点自测知识识清单单一、超重和失重1超重(1)物体对对水平支持物的压压力(或对竖对竖 直悬悬挂物的拉力)_物体所受重力的情况称为为超重现现象(2)产产生条件：物体具有_的加速度2失重(1)物体对对水平支持物的压压力(或对竖对竖 直悬悬挂物的拉力)_ 物体所受重力的情况称为为失重现现象(2)产产生条件：物体具有_的加速度大于向上小于向下目录3完全失重物体对对水平支持物的压压力(或对竖对竖 直悬悬挂物的拉力)_的情况称为为完全失重现现象4视视重当物体挂在弹弹簧测测力计计下或放在水平台秤上时时，弹弹簧测测力计计或台秤的示数称为视为视 重视视重大小等于秤所受的拉力或压压力特别别提示：(1)物体超重或失重时时，所受重力并没有变变化(2)物体是处处于超重状态还态还 是失重状态态，与物体的速度没有关系为为零目录二、解答连连接体问题问题 的常用方法1整体法当系统统中各物体的_相同时时，我们们可以把系统统内的所有物体看成一个整体，这这个整体的质质量等于各物体的_，当整体受到的外力已知时时，可用_求出整体的加速度2隔离法当求解系统统内物体间间_时时，常把物体从系统统中“_”出来，进进行分析，依据牛顿顿第二定律列方程3外力和内力(1)外力：系统统外的物体对对研究对对象的作用力；(2)内力：系统统内物体之间间的作用力加速度质质量之和牛顿顿第二定律相互作用力隔离目录热热身体验验11.关于超重和失重的下列说说法中,正确的是( )A超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了B物体做自由落体运动时处动时处 于完全失重状态态，所以做自由落体运动动的物体不受重力作用C物体具有向上的速度时处时处 于超重状态态，物体具有向下的速度时处时处 于失重状态态D物体处处于超重或失重状态时态时 ，物体的重力始终终存在且不发发生变变化目录12.手托着书书使它做下述各种情况的运动动，那么，手对书对书的作用力最大的情况是( )A向下做匀减速运动动B向上做匀减速运动动C向下做匀加速运动动D向上做匀速运动动目录目录热热身体验验答案与解析目录一、对对超重和失重的理解1不论论超重、失重或完全失重，物体的重力并没改变变，只是“视视重”大于重力或小于重力“超”和“失”的多少取决于物体的质质量和物体在竖竖直方向的加速度，其大小为为ma.2如果物体的加速度不是竖竖直方向，但只要其加速度在竖竖直方向上有分量即ay0，物体就会出现现超重或失重状态态当ay方向竖竖直向上时时，物体处处于超重状态态；当ay方向竖竖直向下时时，物体处处于失重状态态要点透析直击高考目录3尽管整体没有竖竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖竖直方向的分加速度,整体也会出现现超重或失重状态态.4在完全失重状态态下，由于重力产产生的一切现现象都不存在了例如，物体对对水平支持面没有压压力，对竖对竖 直悬线悬线 没有拉力，不能用天平测测物体的质质量，液柱不产产生压压强，在液体中的物体不受浮力等等特别别提醒：(1)由物体处处于失重或超重状态态，可判断加速度的方向为为向下或向上，但并不能确定物体的速度方向.(2)如果系统统内有的物体向上加速，有的物体向下加速，此时时可考虑虑整体质质心加速度的方向，来判断系统统是处处于失重还还是超重.目录即时应时应 用1 一枚火箭由地面竖竖直向上发发射，其速度和时时间间的关系图线图线 如图图所示，则则( )At3时时刻火箭距地面最远远Bt2t3的时间时间 内，火箭在向下降落Ct1t2的时间时间 内，火箭处处于失重状态态D0t3的时间时间 内，火箭始终处终处 于失重状态态目录解析：选选A.由速度图图象可知，在0t3内速度始终终大于零，表明这这段时间时间 内火箭一直在上升，t3时时刻速度为为零，停止上升，高度达到最高，离地面最远远，A正确、B错误错误 t1t2的时间时间 内，火箭在加速上升，具有向上的加速度，火箭应处应处 于超重状态态，而在t2t3时间时间 由火箭在减速上升，具有向下的加速度，火箭处处于失重状态态，故C、D错误错误 目录二、整体法与隔离法选选取的原则则系统问题统问题 是指在外力作用下几个物体连连在一起运动动的问题问题，系统统内物体的加速度可以相同，也可以不相同，对该类对该类问题处问题处 理方法如下：1隔离法的选选取(1)适用情况：若系统统内各物体的加速度不相同，且需要求物体之间间的作用力(2)处处理方法：把物体从系统统中隔离出来,将内力转转化为为外力,分析物体的受力情况和运动动情况，并分别应别应 用牛顿顿第二定律列方程求解，隔离法是受力分析的基础础，应应重点掌握目录2整体法的选选取(1)适用情况：若系统统内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间间的作用力(2)处处理方法：把系统统内各物体看成一个整体(当成一个质质点)来分析整体受到的外力，应应用牛顿顿第二定律求出加速度(或其他未知量)3整体法、隔离法交替运用原则则：若系统统内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间间的作用力时时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选选取合适的研究对对象，应应用牛顿顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.目录即时应时应 用2 如图图所示，两个质质量分别为别为 m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间间用轻质弹轻质弹 簧测测力计计连连接，两个大小分别为别为 F130 N，F220 N的水平拉力分别别作用在m1、m2上，则则( )A弹弹簧测测力计计的示数是10 NB弹弹簧测测力计计的示数是50 NC物体的加速度a2 m/s2D在突然撤去F1的瞬间间，m1的加速度为为4 m/s2目录解析：选选C.设弹设弹 簧的弹弹力为为F，系统统加速度为为a.对对系统统：F1F2(m1m2)a，对对m1：F1Fm1a，联联立两式解得：a2 m/s2，F26 N，故A、B两项项都错误错误 ,C正确；若突然撤去F1，物体m1所受的合外力为为26 N，a13 m/s2，故D错误错误 目录考点探究讲练互动例例1 1目录【解析】 当该该同学站在力板传传感器上静止不动时动时 ，其合力为为零,即压压力读读数恒等于该该同学的体重值值,由图线图线 可知：该该同学的体重为为650 N，A错误错误 ；每次下蹲，该该同学都将经经历历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动动，即先经历经历 失重状态态，后经历经历 超重状态态，读读数F先小于体重，后读读数F大于体重；每次起立，该该同学都将经历经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动动，即先经历经历 超重状态态，后经历经历 失重状态态，读读数F先大于体重、后小于体重由图线图线 可知：C正确，B、D错误错误【答案】 C目录【方法总结总结 】 超重和失重现现象的判断方法(1)从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时时,物体处处于超重状态态；小于重力时处时处 于失重状态态,等于零时处时处 于完全失重状态态(2)从加速度的方向判断，当物体具有向上的加速度时处时处 于超重状态态，具有向下的加速度时处时处 于失重状态态，向下的加速度为为重力加速度时处时处 于完全失重状态态目录例例2 2目录目录【答案】 B【规规律总结总结 】 (1)加速度相同的连连接体问题问题 ，既可以用隔离法也可以用整体法解决；加速度不同的连连接体问题问题 也能用整体法来研究(2)用整体法时时要分清内力、外力目录考点3 传传送带问题带问题如图图所示，倾倾角为为37，长为长为 l16 m的传传送带带，转转动动速度为为v10 m/s，动动摩擦因数0.5，在传传送带顶带顶 端A处处无初速度地释释放一个质质量为为m0.5 kg的物体已知sin370.6，cos370.8，g10 m/s2.求：(1)传传送带顺时针转动时带顺时针转动时 ，物体从顶顶端A滑到底端B的时间时间；(2)传传送带带逆时针转动时时针转动时 ，物体从顶顶端A滑到底端B的时间时间例3目录目录目录目录【答案】 (1)4 s (2)2 s【方法总结总结 】 分析处处理传传送带带(包括水平传传送带带和倾倾斜传传送带带)问题时问题时 需要特别别注意两点：一是对对物体在初态时态时所受滑动动摩擦力的方向的分析；二是对对物体在达到传传送带带的速度时时摩擦力的有无及方向的分析目录方法技巧 用极限法分析临临界问题问题【范例】 (17分)如图图所示，质质量为为m1 kg的物块块放在倾倾角为为37的斜面体上，斜面质质量为为M2 kg，斜面与物块间块间 的动动摩擦因数为为0.2，地面光滑，现对现对 斜面体施一水平推力F，要使物块块m相对对斜面静止，试试确定推力F的取值值范围围.(g10 m/s2)技法提炼思维升华目录寻规探法批注：tan37，因此可判断F0时,物块将下滑；批注：施加推力，物块与斜面体的加速度相同；批注：当F取最小值时，物块恰好不下滑，摩擦力刚好达到最大值；当F取最大值时，物块恰好不上滑，摩擦力刚好达到最大值目录【答题题模板】 (1)设设物块处块处 于相对对斜面向下滑动动的临临界状态时态时 的推力为为F1，此时时物块块受力如图图甲所示，取加速度的方向为为x轴轴正方向对对物块块分析，在水平方向有FNsinFNcosma1(2分)竖竖直方向有FNcosFNsinmg0(2分)对对整体有F1(Mm)a1(2分)代入数值值得a14.8 m/s2，F114.4 N(2分)甲 乙目录(2)设设物块处块处 于相对对斜面向上滑动动的临临界状态时态时 的推力为为F2,此时时物块块受力如图图乙所示，在水平方向有FNsinFNcosma2(2分)竖竖直方向有FNcosFNsinmg0(2分)对对整体有F2(Mm)a2(2分)代入数值值得a211.2 m/s2，F233.6 N(2分)综综上所述可知推力F的取值值范围为围为144 NF33.6 N(1分)【答案】 14.4 NF33.6 N目录【方法提炼炼】 在利用牛顿顿第二定律解决动动力学问题问题 的过过程中，当物体的加速度不同时时，物体有可能处处于不同的运动动状态态，当题题中出现现“最大”、“最小”、“刚刚好”等词语时词语时 ，往往会有临临界现现象，此时时要用极限法，看物体加速度不同时时，会有哪些现现象发发生，找出临临界点，求出临临界条件.临临界问题问题 一般都具有一定的隐隐蔽性，审题审题时应时应 尽量还还原物理情境，利用变变化的观观点分析物体的运动规动规 律，利用极限法确定临临界点，抓住临临界状态态的特征，找到正确的解题题方向.目录知能演练轻巧夺冠目录本部分内容讲解结束按ESC键键退出全屏播放目录实验实验 四 验证验证 牛顿顿运动动定律目录本节目录基础理论储备知能优化演练创新实验评析经典例题展示目录基础理论储备实验实验 目的1学会用控制变变量法研究物理规规律2验证验证 牛顿顿运动动定律3掌握利用图图象处处理数据的方法实验实验 原理探究加速度a与力F及质质量M的关系时时，应应用的基本方法是控制变变量法，即先控制一个参量小车车的质质量M不变变，讨论讨论 加速度a与力F的关系，再控制砝码码和小盘盘的质质量不变变，即力F不变变，改变变小车质车质 量M，讨论讨论 加速度a与M的关系目录实验实验 器材打点计时计时 器、纸带纸带 、复写纸纸片、小车车、一端附有定滑轮轮的长长木板、小盘盘、砝码码、夹夹子、细绳细绳 、低压压交流电电源