2019-2020年高三物理《牛頓運動定律的綜合應用》復習導學案.doc
2019-2020年高三物理《牛頓運動定律的綜合應用》復習導學案
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【學習目標】1.理解超重、失重現(xiàn)象,會根據(jù)超重、失重現(xiàn)象分析實際問題。
2.靈活應用整體法、隔離法分析解決具體問題,掌握臨界問題的一般分析方法。
【考點復習】
考點1、超重和失重
1.視重
(1)當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時,彈簧測力計或臺秤的______ _稱為視重。
(2)視重大小等于彈簧測力計所受物體的____ ___或臺秤所受物體的___ ____。
2.超重、失重和完全失重的比較、判斷
超重現(xiàn)象
失重現(xiàn)象
完全失重
概念
物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ〧___ _物體所受重力G的現(xiàn)象
物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ〧___ _物體所受重力G的現(xiàn)象
物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ____零的現(xiàn)象
產(chǎn)生條件
物體的加速度方向
____ __
物體的加速度方向
____ __
物體的加速度方向
_____ ,大小 _
方程式
F-mg=ma
F=
mg-F=ma
F=
mg-F=ma
F=
運動狀態(tài)
加速上升或
加速下降或
以a= 加速下降
或減速上升
判斷方法
只看物體是否有 方向的加速度或加速度是否有 方向的分量。
考點2、整體法與隔離法
1.整體法:若系統(tǒng)內(nèi)各物體質(zhì)量分別為,加速度分別為,則對這幾個物體組成的整體,牛頓第二定律的方程為 分量形式為
2.整體法與隔離法的選?。寒斍笙到y(tǒng)內(nèi)物體間________________時,必須選用 ,若不求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力,一般優(yōu)先選用_____________比較簡便,或者二者交替應用。
【對點訓練】
1.電梯的頂部掛一個彈簧測力計,測力計下端掛了一個重物,電梯勻速直線運動時,彈簧測力計的示數(shù)為10 N,在某時刻電梯中的人觀察到彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N,關于電梯的運動(如圖所示),以下說法正確的是(g取10m/s2)( )
A.電梯可能向上加速運動, 加速度大小為4m/s2
B.電梯可能向下加速運動, 加速度大小為4m/s2
C.電梯可能向上減速運動, 加速度大小為2m/s2
D.電梯可能向下減速運動, 加速度大小為2m/s2
2.如圖所示,水平地面上有兩塊完全相同的木塊A、B,在水平推力F的作用下運動,用FAB代表A、B間的相互作用力,則( )
A.若地面是完全光滑的,F(xiàn)AB=F B.若地面是完全光滑的,F(xiàn)AB=F/2
C.若地面是有摩擦的,F(xiàn)AB=F D.若地面是有摩擦的,F(xiàn)AB=F/2
【典例精析】
【例證1】在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計,電梯靜止時,曉敏同學站在體重計上,體重計示數(shù)為50kg,電梯運動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是( )
A.曉敏同學所受的重力變小了 B.曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力
C.電梯一定在豎直向下運動 D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下
【互動探究】在【例證1】中,如果某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計的指針指向“60”,請判斷電梯的運動情況.(g=10m/s2)
【例證2】在xx年北京殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運動員堅韌不拔的意志與自強不息的精神.為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用力,可將此過程簡化為一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示,設運動員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦,重力加速度取g=10m/s2,當運動員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時,試求:
(1)運動員豎直向下拉繩的力; (2)運動員對吊椅的壓力.
【變式訓練】如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊.假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是( )
【例證3】如圖所示,長為L,內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置,將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口,現(xiàn)將小球釋放,一段時間后,小物塊落地靜止不動,小球繼續(xù)向上運動,通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動,小球的轉(zhuǎn)向過程中速率不變(重力加速度為g).
(1)求小物塊下落過程中的加速度大小;(2)求小球從管口拋出時的速度大小;
(3)試證明小球平拋運動的水平位移總小于。
【變式訓練】如圖所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推動質(zhì)量為m=1kg的物體從A點由靜止開始做勻加速直線運動,物體到達B點時撤去F,接著又沖上光滑斜面(設經(jīng)過B點前后速度大小不變,最高能到達C點,用速度傳感器測量物體的瞬時速度,表中記錄了部分測量數(shù)據(jù))。
t/s
0.0
0.2
0.4
…
2.2
2.4
2.6
…
v/(m/s)
0.0
0.4
0.8
…
3.0
2.0
1.0
…
求:(1)恒力F的大小. (2)斜面的傾角α.(3)t=2.1s時物體的速度.
【典題例證】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物塊放在傾角為θ=37的斜面體上,斜面質(zhì)量為M=2kg,斜面與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,地面光滑,現(xiàn)對斜面體施一水平推力F,要使物塊m相對斜面靜止,試確定推力F的取值范圍.(g=10m/s2)
【雙基訓練】
1.在第11屆全運會上,福建女選手鄭幸娟以“背越式”成功地跳過了1.95m的高度,成為全國冠軍,若不計空氣阻力,則下列說法正確的是( )
A.下落過程中她處于失重狀態(tài) C.起跳時地面對她的支持力等于她對地面的壓力
B.起跳以后上升過程她處于超重狀態(tài) D.起跳時地面對她的支持力大于她對地面的壓力
2.設“神舟七號”載人飛船近地加速時,飛船以5g的加速度勻加速上升,g為重力加速度.則質(zhì)量為m的宇航員對飛船底部的壓力為( )
A.6mg B.5mg C.4mg D.mg
3.引體向上是同學們經(jīng)常做的一項健身運動.該運動的規(guī)范動作是:兩手正握單杠,由懸垂開始,上拉時,下顎須超過單杠面;下放時,兩臂放直, 不能曲臂,如圖所示.這樣上拉下放,重復動作,達到鍛煉臂力和腹肌的目的.關于做引體向上動作時人的受力,以下判斷正確的是( )
A.上拉過程中,人受到兩個力的作用
B.上拉過程中,單杠對人的作用力大于人的重力
C.下放過程中,某段時間內(nèi)單杠對人的作用力小于人的重力
D.下放過程中,人只受到一個力的作用
4.如圖所示,質(zhì)量為m1和m2的兩個物體用細線相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙的水平面運動,則在這兩個階段的運動中,細線上張力的大小情況是( )
A.由大變小 B.由小變大 C.始終不變 D.由大變小再變大
5.如圖所示,固定在水平面上的斜面傾角θ=37,長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子,質(zhì)量m=1.5kg的小球B通過一細線與小釘子相連接,細線與斜面垂直,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.現(xiàn)將木塊由靜止釋放,木塊將沿斜面下滑.求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力.(取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)