1、第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律,必 修 一,第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,知識(shí)梳理自測(cè),1實(shí)重和視重 (1)實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，與物體的運(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)秤的_稱為視重。 視重大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受物體的_或臺(tái)秤所受物體的_。,超重與失重,無(wú)關(guān),示數(shù),拉力,壓力,2超重、失重和完全失重的比較,大于,小于,等于零,豎直向上,豎直向下,豎直向下,ag,m(ga),m(ga),0,加速,減速,加速,減速,加速,減速,1整體法：當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的_相同時(shí)，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)_，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況。運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)_

2、列方程求解的方法。 2隔離法：當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間_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)的物體列方程求解的方法。,牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,加速度,整體,整體,相互作用的內(nèi)力,隔離,隔離,3外力和內(nèi)力 (1)如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的_，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為_。 (2)應(yīng)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程時(shí)不考慮_。如果把某物體隔離出來(lái)作為研究對(duì)象，則內(nèi)力將轉(zhuǎn)變?yōu)楦綦x體的_。,外力,內(nèi)力,內(nèi)力,外力,例：如圖所示，光滑水平地面上有兩塊完全相同的木塊a、b，質(zhì)量均為m，在水平推力f的作用下運(yùn)動(dòng)，用fab代表a、b間

3、的相互作用力。 則：對(duì)a、b整體，如圖甲，有：_； 對(duì)b，如圖乙，有：_。,f2ma,fabma,思維辨析： (1)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。() (2)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體，物體對(duì)地板的壓力大于物體的重力。() (3)加速上升的物體處于超重狀態(tài)。() (4)加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。() (5)處于完全失重狀態(tài)的物體，重力并沒有發(fā)生變化。() (6)超重和失重現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向無(wú)關(guān)。() (7)站在臺(tái)秤上的人下蹲過程，臺(tái)秤的示數(shù)保持不變。(),答案：(1)不管超重還是失重，物體本身重力并不變。(2)減速上升和加速下降，物體加速度的方向均向下，物體對(duì)地板的壓力

4、小于物體的重力，處于失重狀態(tài)。(3)(4)加速度豎直向下且等于g的物體，處于完全失重狀態(tài)。(5)(6)(7)站在臺(tái)秤上的人下蹲過程，加速度先向下再向上，人先失重再超重，臺(tái)秤的示數(shù)先減小后增大。,d,解析起跳以后的過程中她的加速度方向向下，所以處于失重狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；她具有水平初速度，所以不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)，故b錯(cuò)誤。入水過程中，開始時(shí)水對(duì)她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速運(yùn)動(dòng)，即入水后的速度先增大，故c錯(cuò)誤。入水過程中，水對(duì)她的作用力和她對(duì)水的作用力，是一對(duì)作用力與反作用力，二者相等，故d正確。,c,解析物體a向上加速運(yùn)動(dòng)，物體b向下加速運(yùn)動(dòng)，因此a處于超重狀態(tài)，

5、tmag，b處于失重狀態(tài)，tmbg，故b正確。,b,解析不計(jì)空氣阻力，則a、b均處于完全失重狀態(tài)，在上升和下降過程中，a對(duì)b的壓力一定都為零，a正確。,a,核心考點(diǎn)突破,1判斷方法 (1)不管物體的加速度是不是豎直方向，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)。 (2)盡管不是整體有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。,超重與失重現(xiàn)象,2易錯(cuò)易混點(diǎn)撥 (1)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)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)

6、生變化。 (2)在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等。,d,解題探究：(1)超重和失重現(xiàn)象判斷的依據(jù)是什么？ (2)什么情況下物體處于完全失重狀態(tài)？ 答案：(1)依據(jù)加速度的方向進(jìn)行判斷。物體加速度方向向上處于超重狀態(tài)，加速度方向向下處于失重狀態(tài)。 (2)物體加速度大小等于重力加速度的大小且方向豎直向下時(shí)處于完全失重狀態(tài)。,解析在汽車駛過拱形橋頂端時(shí)，由重力和支持力的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，合力向下，所以支持力小于重力，處于失重狀態(tài)，重力始終不變；蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)時(shí)，由重力和支持力的合力提供其向心

7、力，合力向上，所以支持力大于重力，處于超重狀態(tài)；無(wú)論宇航員在飛船內(nèi)還是飛船外都隨飛船做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，合外力等于萬(wàn)有引力，宇航員太空行走時(shí)未處于平衡狀態(tài)；電梯加速上升時(shí)，有向上的加速度，支持力大于重力，電梯中的人處于超重狀態(tài)。,名師歸納： 超重和失重現(xiàn)象判斷的“三”技巧 (1)從受力的角度判斷，當(dāng)物體所受向上的拉力(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)從加速度的角度判斷，當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)。 (3)從速度變化

8、的角度判斷 物體向上加速或向下減速時(shí)，超重； 物體向下加速或向上減速時(shí)，失重。,類題演練 1 ,d,解析下蹲過程中，人先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，所以先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；人從下蹲狀態(tài)站起來(lái)的過程中，先向上做加速運(yùn)動(dòng)，后向上做減速運(yùn)動(dòng)，最后回到靜止?fàn)顟B(tài)，人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故a、b、c錯(cuò)誤，d正確。,1連接體問題的類型 物物連接體、輕桿連接體、彈簧連接體、輕繩連接體。 2整體法的選取原則 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個(gè)整體，分析整體受到的合外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)。若不求力的具體數(shù)值，只是判斷

9、力的方向、力的大小，即使加速度不相同，也可用整體法。,應(yīng)用整體法與隔離法處理連接體問題,3隔離法的選取原則 若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力時(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。 4整體法、隔離法的交替運(yùn)用 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求出物體之間的作用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(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”。,(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大??； (2)若桿與環(huán)保持相對(duì)靜止，在空中沿ab方向水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)環(huán)恰好懸于a

10、端的正下方，如圖乙所示。 求此狀態(tài)下桿的加速度大小a； 為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力，方向如何？,解題探究：(1)小鐵環(huán)套在光滑的輕繩上，“光滑”二字的隱含意義是什么？ (2)桿與鐵環(huán)保持相對(duì)靜止，如何選擇研究對(duì)象？ 答案：(1)說(shuō)明鐵環(huán)兩端繩上的張力大小相等。 (2)由于桿與鐵環(huán)保持相對(duì)靜止，加速度相同，則可以以桿與鐵環(huán)整體為研究對(duì)象。,類題演練 2 ,a,解析對(duì)a、b整體，由牛頓第二定律有f(mamb)a，解得a10m/s2。 隔離b，由牛頓第二定律有f合mbgtanmba，解得agtan10m/s2。所以tan1，即45，固定斜面體，對(duì)b受力分析如圖有mbgsinf1cos，

11、得f1mgb30n，故a正確。,b,解析物塊先減速上滑，后加速下滑，加速度方向一直沿斜面向下，但加速度大小發(fā)生了變化。對(duì)整體分析，整體在豎直方向上有向下的加速度，水平方向上有向左的加速度，但大小發(fā)生了變化。由牛頓第二定律得地面對(duì)物體m的支持力總小于(mm)g，b對(duì)；地面對(duì)物體m的摩擦力方向始終向左，但大小會(huì)發(fā)生變化，故a、c、d均錯(cuò)。,a,1臨界或極值條件的標(biāo)志 (1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn)； (2)若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就對(duì)應(yīng)臨界狀態(tài)； (3)若題目中有

12、“最大”、“最小”、“至多”、“至少”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)； (4)若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。,動(dòng)力學(xué)中的臨界值或極值問題,2解題策略 解決此類問題重在形成清晰的物理圖景，分析清楚物理過程，從而找出臨界條件或達(dá)到極值的條件，要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況。,d,解題探究：(1)a、b何時(shí)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？ (2)適合以哪一物體求臨界加速度？ 答案：(1)當(dāng)a、b間摩擦力達(dá)到最大值時(shí)。 (2)b。,類題演練 3 ,c,階段培優(yōu)微專題,傳送帶問題 物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的情形統(tǒng)稱為傳送帶模型。因物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)、斜面傾角、傳送帶速度、傳送方向、滑塊初速度的大小和方向的不同，傳送帶問題往往存在多種可能，因此對(duì)傳送帶問題做出準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)過程分析，是解決此類問題的關(guān)鍵。,1.水平傳送帶模型,2.傾斜傳送帶模型,答案(1)1.33s(2)0.85s2.3m/s,名師歸納： (1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷。判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)地)的過程中速