2019版高考物理大一輪復習 專題三 牛頓運動定律 第3講 牛頓運動定律的運用課件.ppt

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第3講 牛頓運動定律的運用 一 超重和失重 1 超重和失重的定義 大于 小于 零 1 超重 物體對支持物的壓力 或?qū)依K的拉力 物體所受重力的現(xiàn)象 2 失重 物體對支持物的壓力 或?qū)依K的拉力 物體所受重力的現(xiàn)象 3 完全失重 物體對支持物的壓力 或?qū)依K的拉力 為 的現(xiàn)象 2 視重與實重 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示數(shù)稱為 視重大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力 2 物體實際受到的重力大小稱為 視重 實重 基礎檢測 1 如圖3 3 1所示 將物體A放在容器B中 以某一速度把容器B豎直上拋 不計空氣阻力 運動過程中容器B的底面 始終保持水平 下列說法正確的是 A 在上升和下降過程中A對B的壓力都一定為零B 上升過程中A對B的壓力大于物體A受到的重力C 下降過程中A對B的壓力大于物體A受到的重力D 在上升和下降過程中A對B的壓力都等于物體A受到的重力 答案 A 圖3 3 1 二 連接體與隔離體1 連接體與隔離體 兩個或兩個以上物體相連接組成的物體系統(tǒng) 稱為 如果把其中某個 或幾個 物體隔離出 隔離體 來 該物體稱為 2 外力和內(nèi)力 連接體 內(nèi)力 1 以物體系統(tǒng)為研究對象 系統(tǒng)之外其他物體的作用力是系統(tǒng)受到的 而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為 內(nèi)力 外力 2 求外力時應用牛頓第二定律列方程不考慮 如果把物體隔離出來作為研究對象 則這些內(nèi)力將變?yōu)楦綦x體的 外力 圖3 3 2 考點1超重和失重 重點歸納 1 不論超重 失重或完全失重 物體的重力都不變 只是 視重 改變 2 物體是否處于超重或失重狀態(tài) 不在于物體向上運動還是向下運動 而在于物體具有向上的加速度還是向下的加速度 這也是判斷物體超重或失重的根本所在 3 當物體處于完全失重狀態(tài)時 重力只有使物體產(chǎn)生a g的加速度的效果 不再有其他效果 此時 平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失 如單擺停擺 天平失效 液體不再產(chǎn)生壓強和浮力等 考題題組 1 2017年浙江嘉興模擬 如圖3 3 3所示是我國首次立式風洞跳傘實驗 風洞噴出豎直向上的氣流將實驗者加速向上 托起 此過程中 A 地球?qū)θ说奈腿藢Φ厍虻奈Υ笮∠嗟菳 人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力C 人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小D 人被向上 托起 時處于失重狀態(tài) 答案 A 圖3 3 3 甲A N1 N2 N4 N3C N1 N4 N3 N2 乙圖3 3 4B N2 N4 N1 N3D N4 N2 N3 N1 解析 以容器和球組成的整體為研究對象 將細線割斷 在球下沉的過程中球加速下降 加速度方向向下 存在失重現(xiàn) 象 而球下降留下的空位由水來填充 所以相當一個與球同樣 大小的水球向上加速運動 存在超重現(xiàn)象 由于同樣體積的小 球質(zhì)量大于水球的質(zhì)量 所以整體存在失重現(xiàn)象 臺秤的示數(shù) 小于系統(tǒng)總重力 臺秤的示數(shù)減小 即N1 N2 而N2 N4 N3 答案 A 考點2 牛頓第二定律與圖象相結合 重點歸納1 常見的動力學圖象v t圖象 a t圖象 F t圖象 F a圖象等 2 圖象問題的類型 1 已知物體受的力隨時間變化的圖線 要求分析物體的運動情況 2 已知物體的速度 加速度隨時間變化的圖線 要求分析物體的受力情況 3 由已知條件確定某物理量的變化圖象 3 解題策略 1 分清圖象的類別 即分清橫 縱坐標所代表的物理量 明確其物理意義 掌握物理圖象所反映的物理過程 會分析臨界點 2 注意圖線中的一些特殊點所表示的物理意義 圖線與橫 縱坐標的交點 圖線的轉(zhuǎn)折點 兩圖線的交點等 3 明確能從圖象中獲得哪些信息 把圖象與具體的題意 情境結合起來 應用物理規(guī)律列出與圖象對應的函數(shù)方程式 進而明確 圖象與公式 圖象與物體 間的關系 以便對有關物理問題作出準確判斷 考題題組 3 圖3 3 5甲為伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖 讓小球由傾角為 的光滑斜面滑下 然后在不同的 角條件下進行多次實驗 最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動 分析該實驗可知 小球?qū)π泵娴膲毫?小球運動的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨 變化的圖象分別對應圖乙 中的 甲 A 和 C 和 乙圖3 3 5B 和 D 和 甲 乙 圖3 3 6 A 斜面的傾角B 物塊的質(zhì)量C 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D 物塊沿斜面向上滑行的最大高度 考點3 動力學中的臨界與極值問題 1 臨界或極值條件的標志 1 有些題目中有 剛好 恰好 正好 等字眼 明顯表明題述的過程存在著臨界點 2 若題目中有 取值范圍 多長時間 多大距離 等詞語 表明題述的過程存在著 起止點 而這些起止點往往就對應臨界狀態(tài) 3 若題目中有 最大 最小 至多 至少 等字 眼 表明題述的過程存在著極值 這個極值點往往是臨界點 4 若題目要求 最終加速度 穩(wěn)定加速度 等 即是求 收尾加速度或收尾速度 2 解決動力學臨界 極值問題的常用方法 極限分析法 假設分析法和數(shù)學極值法 乙 圖3 3 7 甲 考向2 假設分析法 臨界問題存在多種可能 特別是非此即彼兩種可能時 或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件 也可能不出現(xiàn)臨界條件時 往往用假設法解決問題 A 當拉力F 12N時 物體均保持靜止狀態(tài) B 兩物體開始沒有相對運動 當拉力超過12N時 開始 相對滑動 C 兩物體從受力開始就有相對運動D 兩物體始終沒有相對運動 考向3 數(shù)學極值法 將物理過程通過數(shù)學公式表達出來 根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件 模型 連接體模型 1 連接體概述兩個或兩個以上的物體以輕繩 輕桿和輕彈簧等連接在一起 或是多個物體直接疊放或是并排在一起的物體系統(tǒng)就是連接體 如圖3 3 10所示 圖3 3 10 2 問題分類 1 已知外力求內(nèi)力 先整體后隔離 如果已知連接體在合外力的作用下一起運動 可以先把連接體系統(tǒng)作為一個整體 根據(jù)牛頓第二定律求出它們共同的加速度 再隔離其中的一個物體 求相互作用力 2 已知內(nèi)力求外力 先隔離后整體 如果已知連接體物體間的相互作用力 可以先隔離其中一個物體 根據(jù)牛頓第二定律求出它們共同的加速度 再把連接體系統(tǒng)看成一個整體 求解外力的大小 圖3 3 12