物理课件高三_2012届高考物理一轮复习精品课.

1、第14讲|牛顿运动定律的应用第14讲牛顿运动定律的应用一、超重失重（完全失重）址力转itE越传誉（产生条伶）將* "龙» wffi怡哎u 幷nr的和力ui叫代雷> 大于樹怡的力WW<I支外牌的汗/JJtCtftftWWR fl 小于 柯体的 力«< II ”竖史向下的kdnrM金久肖体对支打物的冷力诡什总抒梅钓挣力并十 9厉体的畑逾僅力力加速度g第14讲|考点整合二、连接体问题1 连接体：运动中几个物体或叠放在一起，或并排挤 放在一起，或用细绳、细杆联系在一起的物体组.常见的 连接体一般具有加速度大小相同的特点，常见的题型有：已知内力求外力；已知

2、外力求内力.2解决这类问题的基本方法：整体法和隔离法.超重和失重问题属于高考命题热点，常以选择题的形式考査，也可作为计算题的一部分考査目标.对 此类问题的分析主要是理解好超重和失重的本质及其 特征（详见下表）.要点探究状态 比较超重失亶本质特征(II*体具有径育向上的 加速度a(2)物体加速度有竖直向上 的分(11*体具有竖貢向下的 加速度“(2>»体加速度有胫克向下的分量現瑕茨现对悬挂物的拉力或对支持物的 压力大于重力即F=m? + ma>/99g对悬挂物的拉力政对支持粉 的压力小于重力，即F="呢 加”5以完全失重时F= 0>讲I要点探究超重失重运动可

3、能(1) 竖宜向上加速或向下减 速(2) 有竖宜向上加速成向下 减速的分运动(1»£宜向下加速或向上薇 速(2)有竖宜向下加速或向上 减速的分运动说明(1)失重情况下.鞫体具有轻直向下的加速度.“=g时为 克全失1-1(2>在超莹和失重状杏下，物体的重力依娥存在，而且不 变；(利在充全失靈状态下.平常由重力产生的一切掬理现象 都会消失.比如物体对桌面无压力、車援停止搦动、浸在水 里的物体不受浮力等第14讲I要点探究点评I很多学生误认为，上升过程中A对的压 力大于4物体受的重力，错误的根本原因是没有弄清 判断物体处于超重、失重状态的关键是分析其加速度 方向，而不是运动方

4、向，试通过下面的变式题仔细体 会判断超重、失重的方法.要点探究变式题2010年10月I日18时59分57秒“嫦娥二号" 探测卫星在西昌卫星发射中心发射升空，卫星由长征 三号丙火箭直接发射至地月转移轨道，经三次近月制 动，顺利进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨 道，发射取得圆满成功.关于“嫦娥二号”的发射和 运行，下列说法正确的是()鑒14讲|要点探究A. “嫦娥二号”由长征号丙火箭运载加速离地升空时，处于失重状态B. “嫦娥二号”近月制动时，处于失重状态C, 嫦娥二号”在离月100公里圆形环月工作轨道【定运行时，处于平衡状态D. “嫦娥二号”在离月100公里圆形环月工作轨道稳定

5、运行时，处于完全失重状态第14讲|要点探究D解析嫦娥二号”由长征三号丙火箭运载加 速离地升空时，其加速度向上，处于超重状态，A 错误；近月制动时，“嫦娥二号"减速奔向月球， 加速度向上，处于超重状态，B错误；“嫦娥二号” 在离月100公里圆形环月工作轨道稳定运行时，处 于完全失重状态，C错误，D正确.第14讲|要点探究对涉及多个研究对象的动力学问题的分析，尤其 是对于由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统的动力学问题，要特别注意合理选取研究对象.常用的方法有整体法和隔离法，这两种方法在学习平衡问题时均已用到.(1) 整体法是将一组连接体作为一个整体看待， 牛顿第二定律阳=皿中，F

6、合是整体受的合外力，只分 析整体所受的外力即可(连接体的相互作用力属内力，可 不分析)，简化了受力分析.(2) 隔离法在求解连接体的相互作用力时采用， 将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用 力则作为外力出现.yiTiL馨提示：隔离法与整体法不是相互对立的，一般问题的求解中,叉运用，相辅相成.第14讲|要点探究例2如图14一2所示，A、两木块的质量分别 为从、加r,在水平推力尸作用下沿光滑水平面匀加 速向右运动，求A、B间的弹力.图 14-2要点探究韵爲b"'解析洗以A、整体为对象进行受力 研究根据牛顿第二定律列方程有：F=（叫+如皿冲再以B为对象进行受力研究，根据

7、牛顿第二定律列 方程有Fab=Wi;联立可解得：FAB=F加十加B第14讲要点探究点评受力较少，隔离分析较为方便.本题 的这个结论还可以推广到水平面粗糙时（A、与水平 面间的动摩因数相同）；也可以推广到沿斜面方向推 4、向上加速的问题，有趣的是，答案是完全一样 的，请同学们自己推导一下变式题1 2011 厦门戏十中学如图口一3所示，物 体4叠放在物体B上，B置于光滑水平面上.A、质 量分别为60畑和20kg, A. B之间的动摩擦因数为 02在物体A上施加水平方向的拉力F,开始时F=10 N,此后逐渐增大，在增大到45N的过程中，以下判 断正确的是（）/zzzz/z/r f r r r图 14

8、-3第14讲|要点探究A. 两物体间始终没有相对运动B. 两物体间从受力开始就有相对运动C当拉力F<12N时，两物体均保持静止状态D.两物体开始没有相对运动，当F>18N时，开始相 对滑动A 解析首先以A、整体为研究对象.受力如图甲所示， 在水平方向只受拉力F，根据牛顿第二定律列方程F=(叫+加皿 再以为研究对象，如图乙所示，水平方向受縻擦力/A.BB 当人为最大静摩擦力时，a=6m/s2此时 F= (mA+= 48 N 由此可以看出，当FV4XN时A、间的摩擦力达不到最大静摩擦 力，也就是说，A、间不会发生相对运动.所以A选项正确.第14讲|要点探究变式题2 2011 黄冈模拟如

9、图14一4所示，质量为 m=10kg的两个相同的物块A、(它们之间用轻绳相 连)放在水平地面上，在方向与水平面成=37°角斜 向上、大小为100N的拉力F作用下，以大小为卩=40 m/s的速度向右做匀速直线运动，求剪断轻绳后物块A 在水平地面上滑行的距离(取=10m/Q, sin37° = 0.6, cos37° =0.8)整体受力分析，如图所示，得1.4 in |解析A、整体做匀速直线运动，对物体A.Fcos0=f Fsin+N=27“g 又 f=f*N 解得“=号 剪断轻绳后对物块A受力分析，根据牛顿第二定律有: fintg=nia物块行在水平地面上匀减速滑行

10、，根据运动学公式有: 2as=v2代入数据解得：s=1.4 m临界和极值问题是物理中的常见题型，结合牛顿运动定律求 解的也很多，临界是一个特殊的转换状态，是物理过程发生变化 的转折点，例如：平衡物体（“=0）的平衡状态即将被打破而还没有 被打破的瞬间；动态物体（“丹）的状态即将发生突变而还没有突变 的瞬间（临界状态也可归纳为加速度即将发生突变的状态）.在这个 转折点上，系统的一些物理董达到极值临界点的两侧，物体的 受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变，能否用变化的 观点正确分析其运动规律是求解这类题目的关键，而临界点的确 定是基础，确定临界点一般用极端分析法，即把问题（物理过程）推 到极

11、端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件，应用 牛顿第二定律列出极端情况下的方程求解.例3如图14-5所示，一质量为02kg的小球系着 静止在光滑的倾角为53。的斜面上，斜面静止时，球 紧靠在斜面上，绳与斜面平行，当斜面以10ni/s2加速 度水平向右做匀加速直线运动时，求线对小球的拉力 和斜面对小球的弹力.（=10m/s2）图115要点探究2.83 N 0 解析当>0时，小球受到三个力（重力.绳 的拉力、斜面的支持力）作用，此时绳平行于斜面；当较大时, 小球将“飞离"斜面，此时绳与斜面的夹角未知.设小球处在刚要离开斜面的临界状态时的加速度为血，此 时斜面对小球的支持力为

12、零，斜面加速向右运动，对小球有； “o=gcot=75 m/s2因为tf=1O m/s2>7.5 m/s2,则小球离开斜面，如图所示.则绳对小球的拉力F= >r+/w2=2.83 N,斜面对小球的 支持力N=Q点评用极限法（分别设加速度为无穷大或零）把 加速度推到两个极端，分析小球的两种可能状态，其 临界状态就是小球仍与斜面接触但与斜面间无弹力， 找出两种状态的分界点是解决本题的切入点.要点探究变戎翹一根劲度系数为R、质量不计的轻弹簧上端定，下端系一质量为加的物块，有一水平的木板将要点探究物块托住，并使弹簧处于自然长度，如图14一6所示.现让木板由静止开始以加速度a(avg)匀加速

13、向下 移动，经过多长时间木板与物块分离？2qigqak要点探究I解析I木板与物块分离的临界条件是它们之间的作用力为零但两物体仍具有相同的加速度.对物块由牛顿第二定律得：mgFkx=ms当F=0以后，随着“的增大，物体川的加速度减小，二者开始分离.物块与木板分离的临界点为F=0时，此时，由上式可得："惜一匕 =丽,x汽q木板一直做加速度为“的匀加速运动，则由运动学规律得：x =首先，动力学问题的复杂性体现在两个方面，一是研究对 象的复杂性，即研究对象众多，二是研究过程的复杂性，即运 动过程众多.一般分为三种情况，即单研究对象的多过程问题、 多研究对象的单过程问题、多研究对象的多过程问题

14、.其次，动力学问题的复杂性体现在受力环境的复杂性上.再次，只要过程多就存在运动过程的临界情况，只要研究 对象多，就存在两物体之间接触或运动关系的临界，也会造成 难点.密14讲|要点探究突破运动过程的复杂性，主要是要依据“程序法”处理问 题：(1) 将题目涉及的物理问题合理地分解为几个彼此相对独 立、又相互联系的过程.(2) 对各个物理过程进行受力分析及运动状态分析.(3) 再根据各个过程遵从的物理规律逐个建立方程.(4) 最后通过各过程把相关联的物理量联系起来.突破研究对象的复杂性，主要是要注意研究对象的选取与 变换.突破临界情况的复杂性，主要是要搞清临界条件的物理意 义.I要点探究例4航模兴

15、趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量加 =2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时，飞行 器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力 大小不变.£取10m/s2第一次试飞，飞行器飞行"=8s时到达高度/=64 <n求飞行器所受阻力/的大小.(2) 第二次试飞，飞行器飞行f2=6s时遥控器出现故障， 飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度儿(3) 为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下 落到恢复升力的垠长时间、(1) 4N (2)42 m (3)2.1 sI解析(1)第一次飞行中，设加速度为血.则由牛顿第二定律F吨 解得/=4 N(2) 第二

16、次飞行中，设失去升力时的速度为力，上升的高度为几 则 i=2“i£ 坯=皿2 设失去升力后的速度为“2,上升的高度为仏. 由牛顿第二定律加-切解得 /i=/i|4-/>2=42 ni讲I要点探究(3)设失去升力下降阶段加速度为«,；恢复升力后加速度为心, 恢复升力时速度为由牛顿第二定律rugf= mayF+/* mg=ma解得 6=2 s（或 2.1 s）点评飞行器共经历四个运动阶段，每个阶段受力不同，加速度不同，关键应对物体不同的运动阶段做出正确的受力分析，应用牛顿第二定律列出相应的方程，在应用匀变速直线运动公式时，要善于挖掘各运动阶之间的联系.对单物体多过程问题，

17、由各阶段的受力情 况确定运动性质是基础，找到连接各阶段运动的物理量 (速度)是关键.作出物体整个运动过程的运动示意 可使问题的分析与求解较为直观.变或题 在地面上方足够高的地方.存在一个高度"=030 m的'"相互作用区域图14一7中划有虚线的部分打一小 圆环A套在一条均匀直杆目上，A和的质量均为觀.开始 时A处于B的最下端.屈竖直放置.A距詹相互作用区域" 的髙度/t=020m,让4和B一起由静止开始下落,它们之 间的滑动瘵擦力J=0和始当A进入，相互作用区域打时， A受到方向向匕的恒力F作用，尸=力昭，紀相互作用区域” 对杼/?不产生作用力.不计空气阻

18、力，取重力加速腌=山 m/s第14讲丨要点探究（1求杆B刚离开 相互作用区域”时的速度.（2假如杆B 着地前A和B的速度相同，求这一速度的大小（设杆B在下落过程中始 终保持竖 直且足够长.第14讲丨要点探究（13 m/s （24 m/s过程1:在进入 相互作用区域”以前，A、 B做自由落体运动.可 知进入 相区作用区域”的初速度v0= 2gh= 2 m/s.过程2: A在相互作用区域”中运动时，取方向向下为正方向，A受到方向竖直向下的重力 mg、滑动摩擦力Ff和竖直向上的恒力F的作用.设加速度为aA1、末速度为 vA、运动时间为t1，根据牛顿第二定律 mg + f-F 1有：aA1 = = g m 2 v2 v2 A 0根据运动学公式有：vA v0 = aA1t1, d= 2aA1代入数据解出：t1 = 0.2 s，vA =1.0 m/s B受到竖直向下的重力 mg和竖直向上的滑动摩擦力 Ff的作