普通高中经典课件系列

山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,基础知识梳理,经典题型探究,知能优化演练,课堂互动讲练,第,3,章牛顿运动定律,返回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,山东水浒书业有限公司,优化方案系列丛书,基础知识梳理,经典题型探究,知能优化演练,课堂互动讲练,第,3,章牛顿运动定律,第三节牛顿运动定律的综合应用,课堂互动讲练,经典题型探究,第三节牛顿运动定律的综合应用,基础知识梳理,知能优化演练,一、超重和失重,1,超重,(1),物体对水平支持物的压力,(,或对竖直悬线的拉力,)_,物体所受重力的情况称为超重现象,(2),产生条件：物体具有,_,的加速度,2,失重,(1),物体对水平支持物的压力,(,或对竖直悬线的拉力,)_,物体所受重力的情况称为失重现象,(2),产生条件：物体具有,_,的加速度,基础知识梳理,大于,向上,小于,向下,3,完全失重,物体对水平支持物的压力,(,或对竖直悬挂物的拉力,)_,的情况称为完全失重现象,4,视重,当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重视重大小等于秤所受的拉力或压力,为零,特别提示：,(1),物体超重或失重时，所受重力并没有变化,(2),物体是处于超重状态还是失重状态，与物体的速度没有关系,二、整体法与隔离法,1,整体法,当系统中各物体的,_,相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的,_,，当整体受到的外力已知时，可用,_,求出整体的加速度,2,隔离法,从研究的方便出发，当求解系统内物体间,_,时，常把物体从系统中“,_”,出来，进行分析，依据牛顿第二定律列方程,加速度,质量之和,牛顿第二定律,相互作用力,隔离,3,外力和内力,如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的,_,，而系统内各物体间的相互作用力为,_,应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力如果把某物体隔离出来作为研究对象，则,_,将转换为隔离体的,_,外力,内力,内力,外力,一、对超重和失重的理解,1,当物体处于超重和失重状态时，物体受到的重力并没有变化所谓“超”和“失”，是指视重，“超”和“失”的大小取决于物体的质量和物体在竖直方向的加速度,2,物体是处于超重状态还是失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而是取决于加速度方向是向上还是向下,课堂互动讲练,3,完全失重状态不仅仅只限于自由落体运动，只要物体具有竖直向下的等于,g,的加速度就处于完全失重状态例如：不计空气阻力的各种抛体运动，环绕地球做匀速圆周运动的卫星等，都处于完全失重状态,在完全失重状态下，由于重力产生的一切现象都不存在了例如，物体对水平支持面没有压力，对竖直悬线没有拉力，不能用天平测物体的质量，液柱不产生压强，在液体中的物体不受浮力等等,特别提醒：,(1),由物体处于失重或超重状态，可判断加速度的方向为向下或向上，但并不能确定物体的速度方向,(2),当物体出现超重或失重时，物体的加速度不一定沿竖直方向，但加速度一定有竖直方向的分量,(3),如果系统内有的物体向上加速，有的物体向下加速，此时可考虑整体质心加速度的方向，来判断系统是处于失重还是超重,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1.(2011,年广东深圳模拟,),如图,3,3,1,所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明,(,),图,3,3,1,A,电梯一定是在下降,B,电梯可能是在上升,C,电梯的加速度方向一定是向上,D,乘客一定处在失重状态,解析：,选,BD.,电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等现在，弹簧的伸长量变小，则弹簧的拉力减小，小铁球的合力方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选,B,、,D.,二、整体法与隔离法选取的原则,系统问题是指在外力作用下几个物体连在一起运动的问题，系统内物体的加速度可以相同，也可以不相同，对该类问题处理方法如下：,1,隔离法的选取,(1),适用情况：若系统内各物体的加速度不相同，且需要求物体之间的作用力,(2),处理方法：把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求解，隔离法是受力分析的基础，应重点掌握,2,整体法的选取,(1),适用情况：若系统内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力,(2),处理方法：把系统内各物体看成一个整体,(,当成一个质点,),来分析整体受到的外力，应用牛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：若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度，后隔离求内力”,特别提醒：,运用整体法分析问题时，系统内各物体的加速度的大小和方向均应相同，如果系统内各物体的加速度仅大小相同，如通过滑轮连接的物体，应采用隔离法求解,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2.(2011,年黑龙江适应性测试,),如图,3,3,2,所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触现将箱子以初速度,v,0,竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态则下列说法正确的是,(,),图,3,3,2,A,上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小,B,上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大,C,下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大,D,下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小,mg,F,N,ma,，则,F,N,ma,mg,，而,a,减小，则,F,N,减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体下降时，物体对箱子下底面有压力且压力越来越大故本题选,C.,(2009,年高考广东卷,),某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为,490 N,他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，,t,0,至,t,3,时间段内，弹簧测力计的示数如图,3,3,3,所示，电梯运行的,v,t,图可能是,(,取电梯向上运动的方向为正,)(,),题型一,超、失重现象的分析,例,1,图,3,3,3,经典题型探究,图,3,3,4,【,答案,】,AD,变式训练,1,在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为,50 kg,，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图,3,3,5,所示在这段时间内下列说法中正确的是,(,),图,3,3,5,A,晓敏同学所受的重力变小了,B,晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力,C,电梯一定在竖直向下运动,D,电梯的加速度大小为,g,/5,，方向一定竖直向下,解析：,选,D.,体重计示数变小了，说明该同学处于失重状态，但所受重力并不变小，,A,错；压力与支持力是一对相互作用力，大小相等，,B,错；电梯的加速度一定向下，但不一定向下运动，,C,错；由牛顿第二定律可知,D,对,(2011,年连云港模拟,),如图,3,3,6,所示，质量为,M,的木板可沿倾角为,的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为,m,的人，问：,题型二,连接体的求解方法,例,2,图,3,3,6,(1),为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？,(2),为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？,【,解析,】,(1),为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所以人施于木板的摩擦力,F,应沿斜面向上，故人应加速向下跑现分别对人和木板应用牛顿第二定律：,对木板受力分析如图,3,3,7,所示：,图,3,3,7,沿斜面方向有：,Mg,sin,F,0,对人受力分析如图,3,3,8,所示：,图,3,3,8,【,答案,】,见解析,【,规律总结,】,加速度相同的连接体问题，即可以用隔离法也可以用整体法解决；加速度不同的连接体问题只能用隔离法来研究,变式训练,2,在粗糙水平面上放着一个三角形木块,abc,，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为,m,1,和,m,2,的两个物体，,m,1,m,2,，如图,3,3,9,所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块,(,),图,3,3,9,A,有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右,B,有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左,C,有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因,m,1,、,m,2,、,1,、,2,的数值均未给出,D,以上结论都不对,解析：,选,D.,采用整体法因为三个物体均处于静止状态，所以,a,0,，因此三角形木块在水平方向上不受力故选,D.,(,满分样板,16,分,),如图,3,3,10,所示，质量,m,1 kg,的物块放在倾角为,的斜面上，斜面体质量,M,2 kg,，斜面与物块间的动摩擦因数,0.2,，地面光滑，,37.,现对斜面体施加一水平推力,F,，要使物块相对斜面静止，力,F,应为多大？,(,设物块与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，,g,取,10 m/s,2,),题型三,动力学中的临界问题分析,例,3,图,3,3,10,【,思路点拨,】,用极限法把,F,推向两个极端来分析：当,F,较小,(,趋近于,0),时，由于,tan,，因此，物块将沿斜面加速下滑；若,F,较大,(,足够大,),时，物块将相对斜面向上滑因此,F,不能太小，也不能太大，,F,的取值有一个范围,解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！,(1),设物块处于相对斜面下滑的临界状态,(,物块恰好不下滑,),时推力为,F,1,.,此时物块受力如图,3,3,11,甲所示取加速度,a,1,方向为,x,轴正方向，对,m,有：,图,3,3,11,x,方向：,F,N1,sin,F,N1,cos,ma,1,(2,分,),y,方向：,F,N1,cos,F,N1,sin,mg,0,(2,分,),解两式得：,a,1,4.78 m/s,2,(2,分,),对整体有：,F,1,(,M,m,),a,1,，得,F,1,14.34 N,(2,分,),(2),设物块处于相对斜面向上滑的临界状态,(,物块恰好不上滑,),时推力为,F,2,，此时物块受力如图乙所示,取加速度,a,2,方向为,x,轴正方向，对,m,有：,【,规律总结,】,题中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会出现临界现象，此时要采用极限分析法，看物体有不同的加速度时，会有哪些现象发生，从而找出临界点，求出临界条件,