1、第第3 3課時牛頓第二定律的綜合應(yīng)用課時牛頓第二定律的綜合應(yīng)用 知識梳理知識梳理考點透析考點透析微課拓展微課拓展知識梳理知識梳理 教材導(dǎo)引教材導(dǎo)引 以題扣點以題扣點教材導(dǎo)讀教材導(dǎo)讀1.1.閱讀教材從受力角度分析說明自由落體運動的加速度為什么閱讀教材從受力角度分析說明自由落體運動的加速度為什么不變不變? ?答案答案: :物體在自由下落的過程中所受重力的大小、方向不變物體在自由下落的過程中所受重力的大小、方向不變, ,所所以加速度的大小、方向也不變以加速度的大小、方向也不變. .2.2.教材中人站在體重計上教材中人站在體重計上, ,下蹲、起立下蹲、起立, ,也能看到體重計的示數(shù)也能看到體重計的示數(shù)

2、小于或大于人的重力小于或大于人的重力, ,體重計的示數(shù)變化時體重計的示數(shù)變化時, ,地球?qū)θ说膶嶋H作地球?qū)θ说膶嶋H作用力怎樣變化用力怎樣變化? ?答案答案: :沒有變化沒有變化. .基礎(chǔ)提點基礎(chǔ)提點知識點一知識點一 超重、失重超重、失重 狀態(tài)狀態(tài)比較比較超重超重失重失重本質(zhì)特征本質(zhì)特征物體具有物體具有 的加速度的加速度a a物體具有物體具有 的加的加速度速度a a現(xiàn)象表現(xiàn)現(xiàn)象表現(xiàn)對懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膶覓煳锏睦驅(qū)χС治锏膲毫毫?重力重力對懸掛物的拉力或?qū)χС謱覓煳锏睦驅(qū)χС治锏膲毫ξ锏膲毫?重力重力可能的運動可能的運動豎直向上豎直向上 速或向下減速速或向下減速豎直向下加速或向

3、上豎直向下加速或向上 速速說明說明(1)(1)失重情況下失重情況下, ,物體具有豎直向下的加速度物體具有豎直向下的加速度a=ga=g時為時為“完全完全失重失重”(2)(2)在完全失重狀態(tài)下在完全失重狀態(tài)下, ,平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會消失會消失, ,比如物體對桌面無壓力、浸在水里的物體不受浮力比如物體對桌面無壓力、浸在水里的物體不受浮力等等, ,但物體仍受重力作用但物體仍受重力作用豎直向上豎直向上豎直向下豎直向下大于大于小于小于加加減減【試練【試練1 1】 在探究超重和失重規(guī)律時在探究超重和失重規(guī)律時, ,某體重為某體重為G G的同學(xué)站在一的同學(xué)站在一壓力

4、傳感器上完成一次下蹲動作壓力傳感器上完成一次下蹲動作, ,傳感器和計算機相連傳感器和計算機相連, ,經(jīng)計算經(jīng)計算機處理后得到壓力機處理后得到壓力F F隨時間隨時間t t變化的圖像變化的圖像, ,則下列圖像中可能正則下列圖像中可能正確的是確的是( ( ) )D D解析解析: :該同學(xué)下蹲過程中該同學(xué)下蹲過程中, ,其加速度方向先向下后向上其加速度方向先向下后向上, ,故先失重故先失重后超重后超重, ,故選項故選項D D正確正確. .典型的臨界問題典型的臨界問題知識點二知識點二1.1.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

5、件是接觸但接觸面間彈力F FN N= = . .2.2.相對靜止或相對滑動的臨界條件相對靜止或相對滑動的臨界條件兩物體相接觸且處于相對靜止時兩物體相接觸且處于相對靜止時, ,常存在著靜摩擦力常存在著靜摩擦力, ,則相對則相對靜止或相對滑動的臨界條件是靜止或相對滑動的臨界條件是: :靜摩擦力達到靜摩擦力達到 . .3.3.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件是繩子張力等于它所能承受的最大張力張力. .繩子松弛的臨界條件是繩子松弛的臨界條件是F FT T=0.=0.4.4.速度最大的臨界條件速度最大的臨界條件在變

6、加速運動中在變加速運動中, ,當(dāng)加速度減小為零時當(dāng)加速度減小為零時, ,速度達到速度達到 . .0 0最大值最大值最大值最大值答案答案: :gtangtan 考點透析考點透析 突破重難突破重難 課堂探究課堂探究超重與失重現(xiàn)象超重與失重現(xiàn)象考點一考點一1.1.在發(fā)生超重、失重現(xiàn)象時在發(fā)生超重、失重現(xiàn)象時, ,物體的重力依然存在物體的重力依然存在, ,且不發(fā)生變化且不發(fā)生變化, ,只是物體對支持物的壓力只是物體對支持物的壓力( (或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦? )發(fā)生了變化發(fā)生了變化( (即即“視視重重”發(fā)生變化發(fā)生變化).).2.2.只要物體有向上或向下的加速度只要物體有向上或向下的加速度,

7、 ,物體就處于超重或失重狀態(tài)物體就處于超重或失重狀態(tài), ,與與物體向上運動還是向下運動無關(guān)物體向上運動還是向下運動無關(guān). .3.3.盡管物體的加速度不是在豎直方向盡管物體的加速度不是在豎直方向, ,但只要其加速度在豎直方向但只要其加速度在豎直方向上有分量上有分量, ,物體就會處于超重或失重狀態(tài)物體就會處于超重或失重狀態(tài). .4.4.物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的. .【例【例1 1】 (2014(2014山師附中檢測山師附中檢測)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,升降機天花板上用升降機天花板上用輕彈簧測力

8、計懸掛一物體輕彈簧測力計懸掛一物體, ,升降機靜止時彈簧測力計的讀數(shù)為升降機靜止時彈簧測力計的讀數(shù)為10 N, 10 N, 現(xiàn)讓物體隨升降機一起運動現(xiàn)讓物體隨升降機一起運動, ,彈簧測力計穩(wěn)定時的讀數(shù)為彈簧測力計穩(wěn)定時的讀數(shù)為12 N,12 N,則則(g=10 m/s(g=10 m/s2 2)()( ) )A.A.物體隨升降機一起運動時的重力為物體隨升降機一起運動時的重力為12 N12 NB.B.物體的加速度大小一定等于物體的加速度大小一定等于2 m/s2 m/s2 2C.C.物體可能減速下降物體可能減速下降D.D.物體處于超重狀態(tài)物體處于超重狀態(tài), ,一定加速上升一定加速上升BCBC思路探究

9、思路探究: :物體隨升降機一起運動時物體隨升降機一起運動時, ,升降機的加速度方向怎樣升降機的加速度方向怎樣? ?運動狀運動狀態(tài)怎樣態(tài)怎樣? ?答案答案: :物體隨升降機一起運動時物體隨升降機一起運動時, ,物體超重物體超重, ,加速度向上加速度向上, ,升降機可能向升降機可能向上加速上加速, ,也可能向下減速也可能向下減速. .誤區(qū)警示誤區(qū)警示 物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)取決于加速度的方向物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)取決于加速度的方向, ,與速度與速度的大小和方向無關(guān)的大小和方向無關(guān). .變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1-1:(20141-1:(2014北京理綜北京理綜) )應(yīng)用物理知識分析生活中的常見

10、應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象現(xiàn)象, ,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入. .例如平伸手掌托起物體例如平伸手掌托起物體, ,由靜止開始豎直向上運動由靜止開始豎直向上運動, ,直至將物體拋出直至將物體拋出. .對此現(xiàn)象分析正確對此現(xiàn)象分析正確的是的是( ( ) )A.A.手托物體向上運動的過程中手托物體向上運動的過程中, ,物體始終處于超重狀態(tài)物體始終處于超重狀態(tài)B.B.手托物體向上運動的過程中手托物體向上運動的過程中, ,物體始終處于失重狀態(tài)物體始終處于失重狀態(tài)C.C.在物體離開手的瞬間在物體離開手的瞬間, ,物體的加速度大于重力加速度物體的加速度大于重力加速度D.D

11、.在物體離開手的瞬間在物體離開手的瞬間, ,手的加速度大于重力加速度手的加速度大于重力加速度D D解析解析: :加速度向上為超重向下為失重加速度向上為超重向下為失重, ,手托物體拋出的過程手托物體拋出的過程, ,必定必定有一段加速過程有一段加速過程, ,即超重過程即超重過程, ,從加速后到手和物體分離的過程中從加速后到手和物體分離的過程中, ,可以勻速也可以減速可以勻速也可以減速, ,因此可能失重因此可能失重, ,也可能既不超重也不失重也可能既不超重也不失重, ,選項選項A A、B B錯誤錯誤. .手與物體分離時的力學(xué)條件為手與物體分離時的力學(xué)條件為: :手與物體之間的壓手與物體之間的壓力力

12、F FN N=0,=0,分離后手和物體一定減速分離后手和物體一定減速, ,物體減速的加速度為物體減速的加速度為g,g,手減手減速要比物體快才會分離速要比物體快才會分離, ,因此手的加速度大于因此手的加速度大于g,g,選項選項C C錯誤錯誤, ,選項選項D D正確正確. .連接體問題連接體問題考點二考點二(1)(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中, ,如圖如圖( (甲甲),),求繩中拉力的大小求繩中拉力的大小; ;(2)(2)若桿與環(huán)保持相對靜止若桿與環(huán)保持相對靜止, ,在空中沿在空中沿ABAB方向水平向右做勻加速直線運動方向水平向右做勻加速直線運動, ,此時環(huán)恰好懸于此時

13、環(huán)恰好懸于A A端的正下方端的正下方, ,如圖如圖( (乙乙) )所示所示. .求此狀態(tài)下桿的加速度大小求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;a;為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力, ,方向如何方向如何? ?思路探究思路探究: : (1)(1)桿和環(huán)靜止在空氣中時桿和環(huán)靜止在空氣中時, ,小鐵環(huán)兩側(cè)的輕繩與豎直方向的小鐵環(huán)兩側(cè)的輕繩與豎直方向的夾角是否相等夾角是否相等? ?答案答案: :小鐵環(huán)兩側(cè)的輕繩與豎直方向的夾角是相等的小鐵環(huán)兩側(cè)的輕繩與豎直方向的夾角是相等的. .(2)(2)小鐵環(huán)恰好懸于小鐵環(huán)恰好懸于A A端的正下方時端的正下方時, ,小鐵環(huán)受到繩

14、的兩個拉力是否相等小鐵環(huán)受到繩的兩個拉力是否相等? ?答案答案: :小鐵環(huán)受到繩的兩個拉力相等小鐵環(huán)受到繩的兩個拉力相等. .(3)(3)求解第求解第(2)(2)問中的問中的小問時小問時, ,研究對象怎樣選擇會使求解過程更加簡捷研究對象怎樣選擇會使求解過程更加簡捷? ?答案答案: :將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個整體作為研究對象會使求解過程更加簡捷將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個整體作為研究對象會使求解過程更加簡捷. .方法技巧方法技巧 (1)(1)連接體連接體( (系統(tǒng)系統(tǒng)) )各物體保持相對靜止各物體保持相對靜止, ,即具有相同的加即具有相同的加速度速度. .解題時解題時, ,一般采用先整體、后隔離的方法一般采

15、用先整體、后隔離的方法. .(2)(2)建立直角坐標(biāo)系時也要考慮矢量正交分解越少越好的建立直角坐標(biāo)系時也要考慮矢量正交分解越少越好的原則原則, ,或者正交分解力或者正交分解力, ,或者正交分解加速度或者正交分解加速度. .ADAD 動力學(xué)中的臨界極值問題動力學(xué)中的臨界極值問題 考點三考點三思路探究思路探究: :(1)m(1)m1 1隨隨m m2 2一起加速運動達到最大加速度的條件是什么一起加速運動達到最大加速度的條件是什么? ?答案答案:m:m1 1所受的靜摩擦力達到最大靜摩擦力所受的靜摩擦力達到最大靜摩擦力. .(2)m(2)m1 1、m m2 2不發(fā)生相對滑動的條件是什么不發(fā)生相對滑動的條

16、件是什么? ?答案答案:m:m2 2的加速度小于的加速度小于m m1 1的最大加速度的最大加速度. .方法總結(jié)方法總結(jié) 求解動力學(xué)中的臨界問題方法求解動力學(xué)中的臨界問題方法(1)(1)正確地進行受力分析和變化過程分析正確地進行受力分析和變化過程分析, ,找出臨界點找出臨界點. .(2)(2)靈活選用整體法和隔離法靈活選用整體法和隔離法, ,先利用臨界值求出系統(tǒng)的加速度先利用臨界值求出系統(tǒng)的加速度, ,并由此進一步分析物體的受力情況和運動情況并由此進一步分析物體的受力情況和運動情況. .答案答案: :14.4 NF33.6 N14.4 NF33.6 N微課拓展微課拓展 探究動向探究動向 拓寬視野

17、拓寬視野“滑塊滑塊滑板模型滑板模型”探究探究【典題】【典題】 (2013(2013全國新課標(biāo)理綜全國新課標(biāo)理綜)一長木板在水平地面上運動一長木板在水平地面上運動, ,在在t=0t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上, ,以后木板運動的速度以后木板運動的速度時間圖像如圖所示時間圖像如圖所示. .已知物塊與木板的質(zhì)量相等已知物塊與木板的質(zhì)量相等, ,物塊與木板間及木板物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦與地面間均有摩擦. .物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力, ,且且物塊始終在木板上物塊始終在木板上. .取

18、重力加速度的大小取重力加速度的大小g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,求求: :(1)(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù); ;(2)(2)從從t=0t=0時刻到物塊與木板均停止運動時時刻到物塊與木板均停止運動時, ,物塊相對物塊相對于木板的位移大小于木板的位移大小. .答案答案: : (1)0.20 (1)0.200.300.30(2)1.125 m(2)1.125 m1.1.高考命題新動向高考命題新動向滑塊在滑板上的運動既涉及兩個物體受力情況的分析滑塊在滑板上的運動既涉及兩個物體受力情況的分析, ,又涉及又涉及兩物體間存在相對運動兩物體間存在相對運動. .這種物理情景形式復(fù)雜多變這種物理情景形式復(fù)雜多變, ,也比較也比較巧妙巧妙, ,并且這種力和運動之間的關(guān)系考查了分析能力并且這種力和運動之間的關(guān)系考查了分析能力, ,推理能推理能力力, ,是近年來高考命題的新動向是近年來高考命題的新動向, ,例如例如20112011年全國新課標(biāo)理綜年全國新課標(biāo)理綜中選擇題創(chuàng)設(shè)的情景為中選擇題創(chuàng)設(shè)的情景為: :光滑水平面上足夠長的木板上疊放木光滑水平面上足夠長的木板上疊放木塊塊;201