《创新设计高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：第3章 力与运动3-3牛顿第二定律的综合应用[课时讲课].ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创新设计高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：第3章 力与运动3-3牛顿第二定律的综合应用[课时讲课].ppt（36页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、知识点一、超重和失重 1超重 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有_的加速度。,第3课时牛顿第二定律的综合应用,知 识 梳 理,大于,向上,2失重 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有_的加速度。 3完全失重 (1)定义：物体对竖直悬挂物的拉力(或对支持物的压力) _的现象称为完全失重现象。 (2)产生条件：物体的加速度a_，方向竖直向下。,小于,向下,等于零,g,知识点二、动力学的两类基本问题 1已知受力情况求物体的_。 2已知运动情况求物体的_。,运动情况,受力情况,
2、思维深化 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)超重时物体的重力大于mg。 () (2)失重时物体的重力小于mg。 () (3)物体处于完全失重状态时，重力消失。 () (4)物体处于超重或失重状态，由加速度的方向决定，与速度方向无关。 () 答案(1)(2)(3)(4),题组一超重、失重的理解 1关于超重和失重的下列说法中，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于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用 C物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态 D物体处于超重或失重状态时，物体的重力
3、始终存在且不发生变化,题 组 自 测,解析物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，综上所述，A、B、C均错，D正确。 答案D,2下列关于超重和失重的说法正确的是 () A游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态 B跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态 C飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态 D给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态,解析物体有向上的加速度处
4、于超重状态，有向下的加速度处于失重状态，A项错误；飞船返回地面时有向上的加速度，处于超重状态，C项错误；物块上滑的过程有向下的加速度，物块处于失重状态，D错误。 答案B,题组二动力学两类基本问题 3质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t s内的位移为x m，则F的大小为(单位为N) (),答案A,4一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的vt图象如图1所示。已知重力加速度为g，则根据图象不能求出的物理量是 (),图1,A木块的位移 B木块的加速度 C木块所受摩擦力 D木块与桌面间的动摩擦因数 解析位移可由图象与时间轴所围的面积求出，由vt
5、图线的斜率可求出加速度a，由牛顿第二定律知，ag，故动摩擦因数也可求出，由于不知木块的质量，故不能求出木块所受摩擦力。 答案C,5质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶，阻力大小不变。从某时刻开始，汽车牵引力减少2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是 () A50 m B42 m C25 m D24 m,答案C,考点一超重、失重现象 超重、失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化：视重比实重大了，物体处于超重状态；视重比实重小了，物体处于失重状态。在超重、失重现象中物体的重力并没有发生变化。,【例1】(2014北京卷，18)应用物理知识分析生活中的常
6、见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的有() A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度,解析手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体
7、的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D正确。 答案D,判断超重和失重现象的方法 物体处于超重状态，还是失重状态，取决于加速度的方向，而不是速度的方向。只要加速度有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；只要加速度有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。,【变式训练】 1(多选)如图2所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方有一物块，木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间内，物块对箱底刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为(),图2,A加速下降
8、B加速上升 C物块处于失重状态 D物块处于超重状态,解析木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处于平衡状态。当物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降，故A、C正确。 答案AC,考点二动力学两类基本问题 1解决两类动力学基本问题应把握的关键 (1)两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析； (2)一个“桥梁”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。 2解决动力学基本问题时对力的处理方法 (1)合成法： 在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法” (2
9、)正交分解法： 若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”。,【例2】如图3所示，在倾角37的足够长的固定斜面上，有一质量m1 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，物体受到沿平行于斜面方向向上的,图3,轻绳的拉力F9.6 N的作用，从静止开始运动，经2 s绳子突然断了，求绳断后经多长时间物体速度的大小达到22 m/s。(sin 370.6，取g10 m/s2),第一步：运动过程分析 第一个过程：在最初2 s内做初速度为零的匀加速直线运动 第二个过程：从撤去力F开始到速度减为零的匀减速直线运动 第三个过程：从最高点开始沿斜面向下的初速度为零的匀加速直线运动,第二、三步：
10、,规范解答第一过程：在最初2 s内，物体在F9.6 N的拉力作用下，从静止开始沿斜面做匀加速直线运动，受力分析如图甲所示。 沿斜面方向有Fmgsin fma1 沿垂直斜面方向有Nmgcos 且fN ,甲,第二过程：从撤去F到物体继续沿斜面向上运动达到速度为零的过程，设此过程物体运动时间为t2，加速度大小为a2 沿斜面方向有mgsin 37fma2 根据运动学公式得v1a2t2 由得t20.53 s,乙,第三过程：物体从运动的最高点沿斜面下滑，设第三阶段物体加速度大小为a3，所需时间为t3。由对物体的受力分析得mgsin 37fma3 由运动学公式得v3a3t3 由得t35 s 综上所述，从绳断
11、到物体速度达到22 m/s所经历的总时间tt2t30.53 s5 s5.53 s。 答案5.53 s,丙,解决动力学两类问题的基本思路,【变式训练】 2在研究汽车性能时，让质量为2 000 kg的汽车在平直的公路上进行实验，在汽车车厢顶部悬挂一小球，并让汽车做匀速直线运动，小球相对汽车静止时悬线竖直，然后关闭发动机，发现小球与竖直方向的最大夹角为15，若汽车在紧急制动时，发现小球与竖直方向的最大夹角为30(tan 150.268，tan 300.577，g10 m/s2)。 (1)汽车紧急制动时的制动力为多大？(制动力是指由于刹车而增加的阻力，不包含运动过程中所受阻力) (2)若此汽车在高速公
12、路上以90 km/h的速度行驶，司机的反应时间为0.8 s，该汽车行车时应保持的安全距离为多大？(结果取整数),答案(1)6 180 N(2)74 m,考点三动力学中的临界极值问题 1动力学中的临界极值问题 在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会有临界值出现。,2产生临界问题的条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力N0。 (2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值。 (3)绳子断裂
13、与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是T0。 (4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在受到变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合外力最大时，具有最大加速度；合外力最小时，具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界条件时，物体处于临界状态，所对应的速度便会出现最大值或最小值。,图4,答案BCD,叠加体系统临界问题的求解思路,【变式训练】 3如图5所示，质量分别为M、m的两物块A、B叠放在一起沿光滑水平地面以速度v做匀速直线运动，A、B间的动摩擦因数为，在t0时刻对物块A施加一个随时间变化的推力F,图5,kt，k为一常量，则从力F作用开始到两物块刚要发生相对滑动所经过的时间为 (),答案C,