牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三章第9講牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合應(yīng)用1/45考綱要求考情分析命題趨勢(shì)1.對(duì)超重、失重了解Ⅰ2．動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題Ⅱ3．動(dòng)力學(xué)中連接體問(wèn)題Ⅱ·江蘇卷，6·全國(guó)卷Ⅱ，20·全國(guó)卷Ⅰ，25·全國(guó)卷Ⅱ，25·全國(guó)卷Ⅱ，25本專題能力要求很高，受力與運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析能力、狀態(tài)改變和臨界條件推理能力、力與運(yùn)動(dòng)計(jì)算能力，利用圖象處理物理問(wèn)題能力等等，都是考查熱點(diǎn)．要深刻了解牛頓第二定律確實(shí)切含義，會(huì)利用牛頓第二定律處理綜合問(wèn)題.2/45欄目導(dǎo)航板塊一板塊二板塊三板塊四3/451．超重和失重(1)實(shí)重與視重①實(shí)重：物體實(shí)際所受重力，與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)______．②視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤______稱為視重；視重大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受物體______或臺(tái)秤所受物體______．考點(diǎn)超重和失重整體法和隔離法無(wú)關(guān)

示數(shù)拉力壓力4/45(2)超重、失重和完全失重比較超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念物體對(duì)支持物壓力(或?qū)覓煳锢?______物體所受重力現(xiàn)象物體對(duì)支持物壓力(或?qū)覓煳锢?______物體所受重力現(xiàn)象物體對(duì)支持物壓力(或?qū)覓煳锢?______零現(xiàn)象產(chǎn)生條件物體加速度方向____________物體加速度方向____________物體加速度方向____________，大小_____原理方程F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝maF＝0運(yùn)動(dòng)狀態(tài)______上升或______下降______下降或______上升以a＝g______下降或______上升大于小于等于豎直向上豎直向下豎直向下a＝g

加速減速加速減速加速減速5/452.牛頓定律應(yīng)用(1)整體法和隔離法①整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體_________相同時(shí)，能夠把系統(tǒng)內(nèi)全部物體看成一個(gè)______，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，利用牛頓第二定律對(duì)______列方程求解方法．②隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用______時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中______出來(lái)，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，再用牛頓第二定律對(duì)______出來(lái)物體列方程求解方法．加速度整體整體內(nèi)力隔離隔離6/45(2)動(dòng)力學(xué)圖象①三種圖象：v-t圖象、a-t圖象、F-t圖象．②圖象間聯(lián)絡(luò)：加速度是聯(lián)絡(luò)v-t圖象與F-t圖象橋梁．③三種應(yīng)用：已知物體運(yùn)動(dòng)圖象，經(jīng)過(guò)加速度分析物體受力情況；已知物體受力圖象，分析物體運(yùn)動(dòng)情況；經(jīng)過(guò)圖象對(duì)物體受力與運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析．7/451．請(qǐng)判斷以下表述是否正確，對(duì)不正確表述，請(qǐng)說(shuō)明原因．(1)超重就是物體重力變大現(xiàn)象．(

)解析：不論超重還是失重，物體本身重力并不變．(2)減速上升升降機(jī)內(nèi)物體，物體對(duì)地板壓力大于物體重力．(

)解析：減速上升和加速下降，物體加速度方向均向下，物體對(duì)地板壓力小于物體重力，處于失重狀態(tài)．(3)加速上升物體處于超重狀態(tài)．(

)×

×

√8/45(4)加速度大小等于g物體處于完全失重狀態(tài)．(

)解析：加速度豎直向下且等于g物體，處于完全失重狀態(tài)．(5)處于完全失重狀態(tài)物體，重力并沒(méi)有發(fā)生改變．(

)(6)超重和失重現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)速度大小和方向無(wú)關(guān)．(

)(7)站在臺(tái)秤上人下蹲過(guò)程，臺(tái)秤示數(shù)保持不變．(

)解析：站在臺(tái)秤上人下蹲過(guò)程，加速度先向下再向上，人先失重再超重，臺(tái)秤示數(shù)先減小后增大．×

√√×

9/452．(多項(xiàng)選擇)(超重和失重)用力傳感器懸掛一鉤碼，一段時(shí)間后，鉤碼在拉力作用下沿豎直方向由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．如圖所表示中實(shí)線是傳感器統(tǒng)計(jì)拉力大小改變情況，則(

)A．鉤碼重力約為4NB．鉤碼重力約為2NAC

C．A、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)是A、D，失重狀態(tài)是B、CD．A、B、C，D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)是A、B，失重狀態(tài)是C、D10/451．超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了．在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí)，物體重力依然存在，且不發(fā)生改變，只是物體對(duì)支持物壓力(或?qū)覓煳锢?發(fā)生了改變(即“視重”發(fā)生改變)．2．物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體是向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體是有向上加速度還是有向下加速度．3．當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體含有a＝g加速度效果，不再產(chǎn)生其它效果．此時(shí)，日常一切由重力產(chǎn)生物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如天平失效、浸在水中物體不再受浮力、液柱不再產(chǎn)生向下壓強(qiáng)等．一對(duì)超重和失重了解11/45判斷超重和失重現(xiàn)象三個(gè)角度(1)從受力角度判斷當(dāng)物體受向上拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài)．(2)從加速度角度判斷當(dāng)物體含有向上加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，含有向下加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)．(3)從速度改變角度判斷①物體向上加速或向下減速時(shí)，超重；②物體向下加速或向上減速時(shí)，失重．12/45[例1](·沈陽(yáng)二中檢測(cè))如圖所表示，是某同學(xué)站在壓力傳感器上，做下蹲—起立動(dòng)作時(shí)統(tǒng)計(jì)力隨時(shí)間改變圖線，縱坐標(biāo)為力(單位為牛頓)，橫坐標(biāo)為時(shí)間．由圖線可知(

)A．該同學(xué)做了兩次下蹲—起立動(dòng)作B．該同學(xué)做了一次下蹲—起立動(dòng)作C．下蹲過(guò)程中人處于失重狀態(tài)D．下蹲過(guò)程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B

13/4514/451．圖象類型(1)已知物體在一過(guò)程中所受某個(gè)力隨時(shí)間改變圖線，要求分析物體運(yùn)動(dòng)情況．(2)已知物體在一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度、加速度隨時(shí)間改變圖線，要求分析物體受力情況．2．問(wèn)題實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系問(wèn)題，求解這類問(wèn)題關(guān)鍵是了解圖象物理意義，了解圖象軸、點(diǎn)、線、截距、斜率、面積六大方面．二動(dòng)力學(xué)中圖象問(wèn)題15/45數(shù)形結(jié)合分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(1)物理公式與物理圖象結(jié)合是中學(xué)物理主要題型，也是近年高考熱點(diǎn)，尤其是v-t圖象在考題中出現(xiàn)率極高．對(duì)于已知圖象求解相關(guān)物理量問(wèn)題，往往是結(jié)合物理過(guò)程從分析圖象橫、縱軸所對(duì)應(yīng)物理量函數(shù)入手，分析圖線斜率，截距所代表物理意義得出所求結(jié)果．(2)處理這類問(wèn)題關(guān)鍵是分析圖象，我們應(yīng)尤其關(guān)注v-t圖象中斜率(加速度)和力圖線與運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)關(guān)系．16/45[例2](多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅰ)年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功，圖甲為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停頓原理示意圖．飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)馬上關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)經(jīng)過(guò)阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停頓．某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t＝0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停頓速度時(shí)間圖線如圖乙所表示．假如無(wú)阻攔索，飛機(jī)從著艦到停頓需要滑行距離約為1000m．已知航母一直靜止，重力加速度大小為g，則(

)AC

17/45A．從著艦到停頓，飛機(jī)在甲板上滑行距離約為無(wú)阻攔索時(shí)1/10B．在0.4～2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索張力幾乎不隨時(shí)間改變C．在滑行過(guò)程中，飛行員所承受加速度大小會(huì)超出2.5gD．在0.4～2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功功率幾乎不變18/45[嘗試解答]_______________________________________________________19/451．整體法選取標(biāo)準(zhǔn)：若連接體內(nèi)各物體含有相同加速度，且不需要求物體之間作用力，能夠把它們看成一個(gè)整體，分析整體受到合外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其它未知量)．2．隔離法選取標(biāo)準(zhǔn)：若連接體內(nèi)各物體加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間作用力時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解．3．整體法、隔離法交替利用：若連接體內(nèi)各物體含有相同加速度，且要求物體之間作用力時(shí)，能夠先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取適當(dāng)研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力．即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”．三整體法和隔離法處理連接體問(wèn)題20/45包括整體法和隔離法詳細(xì)類型(1)經(jīng)過(guò)滑輪和繩連接體問(wèn)題：若要求繩拉力，普通都必須采取隔離法．繩跨過(guò)定滑輪，連接兩物體即使加速度大小相同但方向不一樣，故采取隔離法．(2)水平面上連接體問(wèn)題：這類問(wèn)題普通多是連接體(系統(tǒng))中各物體保持相對(duì)靜止，即含有相同加速度．解題時(shí)，普通整體法、隔離法交替應(yīng)用．(3)斜面體與上面物體組成系統(tǒng)問(wèn)題：當(dāng)物體含有沿斜面方向加速度，而斜面體相對(duì)于地面靜止時(shí)，解題時(shí)普通采取隔離法分析．21/4522/45D

23/4524/45D

25/4526/45B

27/4528/45ABD

29/4530/4531/4532/4533/45[例1](·江蘇常州質(zhì)檢·6分)在一個(gè)封閉裝置中，用彈簧測(cè)力計(jì)稱一物體重量，依據(jù)讀數(shù)與物體實(shí)際重量之間關(guān)系，判斷以下說(shuō)法中正確是(

)A．讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升B．讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降C．讀數(shù)為零，表明裝置運(yùn)動(dòng)加速度等于重力加速度，但無(wú)法判定是向上還是向下運(yùn)動(dòng)D．讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降34/45[答題送檢]····································來(lái)自閱卷名師匯報(bào)錯(cuò)誤致錯(cuò)原因扣分A讀數(shù)偏大，表明裝置處于超重狀態(tài)，加速度一定向上，但不能確定運(yùn)動(dòng)方向．－6B讀數(shù)偏小，表明裝置處于失重狀態(tài)，加速度一定向下，但不能確定運(yùn)動(dòng)方向．C讀數(shù)準(zhǔn)確，則加速度為零，表明裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但不一定在豎直方向上.35/45[規(guī)范答題]

[解析]讀數(shù)偏大，即超重，表明裝置加速度方向向上，可能運(yùn)動(dòng)情況是加速上升或減速下降．故A選項(xiàng)錯(cuò)，同理知B選項(xiàng)也錯(cuò)．讀數(shù)準(zhǔn)確，即正常狀態(tài)，裝置可能靜止，也可能正在向任意一個(gè)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為零，即完全失重．這表明整個(gè)裝置運(yùn)動(dòng)加速度等于重力加速度g.不過(guò)，a＝g將會(huì)有兩種情況：①加速下落；②減速上升，所以C正確．[答案]

C36/451．(·北京卷)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中常見(jiàn)現(xiàn)象，能夠使物理學(xué)習(xí)愈加有趣和深入．比如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出．對(duì)此現(xiàn)象分析正確是(

)A．手托物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體一直處于超重狀態(tài)B．手托物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體一直處于失重狀態(tài)C．在物體離開(kāi)手瞬間，物體加速度大于重力加速度D．在物體離開(kāi)手瞬間，手加速度大于重力加速度D

37/45解析：手托物體拋出過(guò)程，必有一段加速過(guò)程，其后能夠減速，能夠勻速，當(dāng)手和物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體既不超重也不失重；當(dāng)手和物體減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體從靜止到運(yùn)動(dòng)，必有一段加速過(guò)程，此過(guò)程物體處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)物體離開(kāi)手瞬間，物體只受重力，此時(shí)物體加速度等于重力加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；手和物體分離之前速度相同，分離之后手速度改變率比物體速度改變率大，物體離開(kāi)手瞬間，手加速度大于重力加速度，故D正確．38/452．(·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所表示是滑梯簡(jiǎn)化圖，一小孩從滑梯上A點(diǎn)開(kāi)始無(wú)初速度下滑，在AB段勻加速下滑，在BC段勻減速下滑，滑到C點(diǎn)恰好靜止，整個(gè)過(guò)程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài)．假設(shè)小孩在AB段和BC段滑動(dòng)時(shí)動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2，AB與BC長(zhǎng)度相等，則(

)A．整個(gè)過(guò)程中地面對(duì)滑梯一直無(wú)摩擦力作用B．動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＋μ2＝2tanθC．小孩從滑梯上A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過(guò)程中先超重后失重D．整個(gè)過(guò)程中地面對(duì)滑梯支持力一直等于小孩和滑梯總重力B

39/45解析：設(shè)小孩質(zhì)量為m，滑梯質(zhì)量為m0，小孩在AB段加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)受力情況得加速度a＝gsinθ－μ1gcosθ，將小孩和滑梯看作一個(gè)整體，其受到地面支持力FN、重力(m0＋m