【优化方案】高考物理总复习 第3章第三节 牛顿运动定律的综合应用课件 大纲

第三节牛顿运动定律的综合应用第三节牛顿运动定律的综合应用基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、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．大于向上小于(2)产生条件：物体具有_______的加速度．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．向下为零名师点拨：(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．加速度质量之和牛顿第二定律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．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_______相互作用力隔离外力内力内力外力．课堂互动讲练一、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．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．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(

)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即时应用解析：选BD.电梯静止时时，弹簧的拉力力和重力相相等．现在，弹簧簧的伸长量量变小，则弹簧的拉拉力减小，，小铁球的合力方向向向下，加加速度向下下，小铁球处于于失重状态态．但是电电梯的运动方向向可能向上上也可能向向下，故选B、D.图3－3－1二、整体法法与隔离法法选取的原原则系统问题是是指在外力力作用下几几个物体连连在一起运运动的问题题，系统内内物体的加加速度可以以相同，也也可以不相相同，对该该类问题处处理方法如如下：1．隔离法的的选取(1)适用情况：：若系统内内各物体的的加速度不不相同，且且需要求物物体之间的的作用力．．(2)处理方法：：把物体从从系统中隔隔离出来，，将内力转转化为外力力，分析物物体的受力力情况和运运动情况，，并分别应应用牛顿第第二定律列列方程求解解，隔离法法是受力分分析的基础础，应重点点掌握．2．整体法的的选取(1)适用情况：：若系统内内各物体具具有相同的的加速度，，且不需要要求物体之之间的作用用力．(2)处理方法：：把系统内内各物体看看成一个整整体(当成一个质质点)来分析整体体受到的外外力，应用用牛顿第二二定律求出出加速度(或其他未知知量)．3．整体法、、隔离法交交替运用原原则：若系系统内各物物体具有相相同的加速速度，且要要求物体之之间的作用用力时，可可以先用整整体法求出出加速度，，然后再用用隔离法选选取合适的的研究对象象，应用牛牛顿第二定定律求作用用力．即“先整整体体求求加加速速度度，，后后隔隔离离求求内内力力”．．特别别提提醒醒：：运用用整整体体法法分分析析问问题题时时，，系系统统内内各各物物体体的的加加速速度度的的大大小小和和方方向向均均应应相相同同，，如如果果系系统统内内各各物物体体的的加加速速度度仅仅大大小小相相同同，，如如通通过过滑滑轮轮连连接接的的物物体体，，应应采采用用隔隔离离法法求求解解．．2.(2011年黑黑龙龙江江适适应应性性测测试试)如图图3－3－2所示示，，一一个个箱箱子子中中放放有有一一物物体体，，已已知知静静止止时时物物体体对对下下底底面面的的压压力力等等于于物物体体的的重重力力，，且且物物体体与与箱箱子子上上表表面面刚刚好好接接触触．．现现将将箱箱子子以以初初速速度度v0竖直直向向上上抛抛出出，，已已知知箱箱子子所所受受空空气气阻阻力力与与箱箱子子运运动动的的速速率率成成正正比比，，且且箱箱子子运运动动过过程程中中始始终终保保持持图图示示姿姿态态．．则则下下列列说说法法正正确确的的是是()即时应用图3－3－2A．上上升升过过程程中中，，物物体体对对箱箱子子的的下下底底面面有有压压力力，，且且压压力力越越来来越越小小B．上上升升过过程程中中，，物物体体对对箱箱子子的的上上底底面面有有压压力力，，且且压压力力越越来来越越大大C．下下降降过过程程中中，，物物体体对对箱箱子子的的下下底底面面有有压压力力，，且且压压力力可可能能越越来来越越大大D．下下降降过过程程中中，，物物体体对对箱箱子子的的上上底底面面有有压压力力，，且且压压力力可可能能越越来来越越小小mg＋FN＝ma，则FN＝ma－mg，而a减小，则FN减小，所以上上升过程中物物体对箱子上上底面有压力力且压力越来来越小；同理理，当箱子和和物体下降时时，物体对箱箱子下底面有有压力且压力力越来越大．．故本题选C.经典题型探究例1超、失重现象的分析题型一(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490N．他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3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3－3－4可能是(取电梯向上运动的方向为正)(

)图3－3－3图3－3－4【答案】AD在升降电梯内内的地面上放放一体重计，，电梯静止时时，晓敏同学学站在体重计计上，体重计计示数为50kg，电梯运动过过程中，某一一段时间内晓晓敏同学发现现体重计示数数如图3－3－5所示．在这段段时间内下列列说法中正确确的是()变式训练1图3－3－5A．晓敏同学所所受的重力变变小了B．晓敏对体重重计的压力小小于体重计对对晓敏的支持持力C．电梯一定在在竖直向下运运动D．电梯的加速速度大小为g/5，方向一定竖竖直向下解析：选D.体重计示数变变小了，说明明该同学处于于失重状态，，但所受重力力并不变小，，A错；压力与支支持力是一对对相互作用力力，大小相等等，B错；电梯的加加速度一定向向下，但不一一定向下运动动，C错；由牛顿第第二定律可知知D对．如图3－3－6所示，质量为为M的木板可沿倾倾角为θ的光滑滑斜面面下滑滑，木木板上上站着着一个个质量量为m的人，，问：：(1)为了保保持木木板与与斜面面相对对静止止，计计算人人运动动的加加速度度？(2)为了保保持人人与斜斜面相相对静静止，，木板板运动动的加加速度度是多多少？？例2连接体的求解方法题型二图3－3－6【解析】(1)为了使使木板板与斜斜面保保持相相对静静止，，必须须满足足木板板在斜斜面上上的合合力为为零，，所以以人施施于木木板的的摩擦擦力Ff应沿斜斜面向向上，，故人人应加加速向向下跑跑．现现分别别对人人和木木板应应用牛牛顿第第二定定律：：对木木板受受力分分析如如图3－3－7所示：：沿斜面面方向向有：：Mgsinθ－Ff＝0对人受受力分分析如如图3－3－8所示：：mgsinθ＋Ff＝ma人(a人为人相相对斜斜面的的加速速度)图3－3－7(2)为了使使人与与斜面面保持持相对对静止止，必必须满满足人人在木木板上上所受受合力力为零零，所所以木木板施施于人人的摩摩擦力力应沿沿斜面面向上上，故故人相相对木木板向向上跑跑，木木板相相对斜斜面向向下滑滑，但但人相相对斜斜面静静止不不动．．现分分别对对人和和木板板应用用牛顿顿第二二定律律，设设木板板对斜斜面的的加速速度为为a木，则：：对人：：mgsinθ＝Ff′，对木板板：Mgsinθ＋Ff′＝Ma木，图3－3－8【答案】见解析析【规律总总结】加速度度相同同的连连接体体问题题，即即可以以用隔隔离法法也可可以用用整体体法解解决；；加速速度不不同的的连接接体问问题只只能用用隔离离法来来研究究．在粗糙糙水平平面上上放着着一个个三角角形木木块abc，在它它的两两个粗粗糙斜斜面上上分别别放有有质量量为m1和m2的两个个物体体，m1>m2，如图图3－3－9所示，，若三三角形形木块块和两两物体体都是是静止止的，，则粗粗糙水水平面面对三三角形形木块块()图3－3－9变式训练2A．有摩擦擦力的作作用，摩摩擦力的的方向水水平向右右B．有摩擦擦力的作作用，摩摩擦力的的方向水水平向左左C．有摩擦擦力的作作用，但但摩擦力力的方向向不能确确定，因因m1、m2、θ1、θ2的数值均均未给出出D．以上结结论都不不对解析：选D.采用整体体法．因因为三个个物体均均处于静静止状态态，所以以a＝0，因此三三角形木木块在水水平方向向上不受受力．故故选D.(满分样板板16分)如图3－3－10所示，质质量m＝1kg的物块放放在倾角角为θ的斜面上上，斜面面体质量量M＝2kg，斜面与与物块间间的动摩摩擦因数数μ＝0.2，地面光光滑，θ＝37°.现对斜面面体施加加一水平平推力F，要使物物块相对对斜面静静止，力力F应为多大大？(设物块与与斜面的的最大静静摩擦力力等于滑滑动摩擦擦力，g取10m/s2)例3动力学中的临界问题分析题型三图3－3－10【思路点拨拨】用极限法法把F推向两个个极端来来分析：：当F较小(趋近于0)时，由于于μ<tanθ，因此，，物块将将沿斜面面加速下下滑；若若F较大(足够大)时，物块块将相对对斜面向向上滑．．因此F不能太小小，也不不能太大大，F的取值有有一个范范围．解题样板板规范步步骤，该该得的分分一分不不丢！(1)设物块处处于相对对斜面下下滑的临临界状态态(物块恰好好不下滑滑)时推力为为F1.此时物块块受力如如图3－3－11甲所示．．取加速速度a1方向为x轴正