创新设计高考物理大一轮复习 第三章 牛顿运动定律 能力课1 牛顿运动定律的综合应用课件 新人教版.ppt

能力课1牛顿运动定律的综合应用 超重与失重现象 1 超重 失重和完全失重比较 2 对超重 失重的理解 1 不论超重 失重或完全失重 物体的重力都不变 只是 视重 改变 2 物体是否处于超重或失重状态 不在于物体向上运动还是向下运动 而在于物体的加速度方向 只要其加速度在竖直方向上有分量 物体就会处于超重或失重状态 3 当物体处于完全失重状态时 重力只有使物体产生a g的加速度效果 不再有其他效果 图1 解析由v t图象可知 过程 为向下匀加速直线运动 加速度向下 失重 f mg 过程 为向下匀速直线运动 处于平衡状态 f mg 过程 为向下匀减速直线运动 加速度向上 超重 f mg 过程 为向上匀加速直线运动 加速度向上 超重 f mg 过程 为向上匀速直线 处于平衡状态 f mg 过程 为向上匀减速直线运动 加速度向下 失重 f mg 综合选项分析可知选项b正确 答案b 判断超重和失重的方法 方法技巧 图2 答案bd 图3 a t 2s时最大b t 2s时最小c t 8 5s时最大d t 8 5s时最小解析当电梯有向上的加速度时 人处于超重状态 人对地板的压力大于重力 向上的加速度越大 压力越大 因此t 2s时 压力最大 a项正确 当有向下的加速度时 人处于失重状态 人对地板的压力小于人的重力 向下的加速度越大 压力越小 因此t 8 5s时压力最小 d项正确 答案ad 动力学中的图象问题 1 明确常见图象的意义 如下表 2 图象类问题的实质是力与运动的关系问题 以牛顿第二定律f ma为纽带 理解图象的种类 图象的轴 点 线 截距 斜率 面积所表示的意义 运用图象解决问题一般包括两个角度 1 用给定图象解答问题 2 根据题意作图 用图象解答问题 在实际的应用中要建立物理情景与函数 图象的相互转换关系 图4 a 斜面的倾角b 物块的质量c 物块与斜面间的动摩擦因数d 物块沿斜面向上滑行的最大高度 答案acd 数形结合解决动力学图象问题 1 在图象问题中 无论是读图还是作图 都应尽量先建立函数关系 进而明确 图象与公式 图象与物体 间的关系 然后根据函数关系读取图象信息或者描点作图 2 读图时 要注意图线的起点 斜率 截距 折点以及图线与横坐标包围的 面积 等所对应的物理意义 尽可能多地提取解题信息 方法技巧 图5 a 0 1s内 物体的加速度大小为2m s2b 1 2s内 物体的加速度大小为2m s2c 0 1s内 物体的位移为7md 0 2s内 物体的总位移为11m 答案bd 连接体问题 角度1加速度相同的连接体问题1 连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同 常见的连接体可以分为三大类 1 绳 杆 连接 两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起 2 弹簧连接 两个物体通过弹簧的作用连接在一起 3 接触连接 两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起 2 连接体问题的分析方法 1 分析方法 整体法和隔离法 2 选用整体法和隔离法的策略 当各物体的运动状态相同时 宜选用整体法 当各物体的运动状态不同时 宜选用隔离法 对较复杂的问题 通常需要多次选取研究对象 交替应用整体法与隔离法才能求解 a 8b 10c 15d 18 答案bc 图6 a 弹簧测力计的示数是50nb 弹簧测力计的示数是24nc 在突然撤去f2的瞬间 m2的加速度大小为4m s2d 在突然撤去f2的瞬间 m1的加速度大小为10m s2 答案b 图7 答案bd 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的最终距离 图8 答案 1 0 10 4 2 6m 3 6 5m 加速度不同的连接问题的处理方法若系统内各物体的加速度不同 一般应采用隔离法 分别以各物体为研究对象 对每个研究对象进行受力和运动状态分析 分别应用牛顿第二定律建立方程 并注意应用各个物体间的相互作用关系 联立求解 规律方法 甲乙图9 1 物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 达到相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小a 2 物块质量m与长木板质量m之比 3 物块相对长木板滑行的距离 x 答案 1 1 5m s21m s20 5m s2 2 3 2 3 20m 动力学中的临界极值问题 分析临界问题的三种方法 图10 1 求物块加速度的大小及到达b点时速度的大小 2 拉力f与斜面夹角多大时 拉力f最小 拉力f的最小值是多少 图11 答案b 图12 答案abd 动力学中极值问题的临界条件和处理方法 1 四种 典型的临界问题相应的临界条件 接触或脱离的临界条件 弹力fn 0 相对滑动的临界条件 静摩擦力达到最大值 绳子断裂的临界条件是张力等于绳子最大承受力 绳子松弛的临界条件是ft 0 速度达到最值的临界条件 加速度为零 规律方法 2 四种 典型的数学处理方法 三角函数法 根据临界条件列不等式法 利用二次函数的判别式法 极限法 1 2016 海南单科 5 沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力f的作用 其下滑的速度 时间图线如图13所示 已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数 在0 5s 5 10s 10 15s内f的大小分别为f1 f2和f3 则 图13 a f1f3c f1 f3d f1 f3解析根据v t图象可以知道 在0 5s内加速度为a1 0 2m s2 方向沿斜面向下 在5 10s内 加速度a2 0 在10 15s内加速度为a3 0 2m s2 方向沿斜面向上 受力分析如图 在0 5s内 根据牛顿第二定律 mgsin f f1 ma1 则f1 mgsin f 0 2m 在5 10s内 根据牛顿第二定律 mgsin f f2 ma2 则f2 mgsin f 在10 15s内 根据牛顿第二定律 f f3 mgsin ma3 则f3 mgsin f 0 2m 故可以得到f3 f2 f1 故选项a正确 答案a 2 2016 武汉市二模 物块a b放在光滑的水平地面上 其质量之比ma mb 2 1 现用水平3n的拉力作用在物体a上 如图14所示 则a对b的拉力等于 图14 a 1nb 1 5nc 2nd 3n 答案a 3 2017 安徽屯溪一中月考 多选 如图15甲所示 在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器 传感器下方挂上一轻质弹簧 弹簧下端挂一质量为m的小球 若升降机在匀速运行过程中突然停止 并以此时为零时刻 在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力f随时间t变化的图象如图乙所示 g为重力加速度 则 图15 a 升降机停止前在向上运动b 0 t1时间内小球处于失重状态 t1 t2时间内小球处于超重状态c t1 t3时间内小球向下运动 速度先增大后减小d t3 t4时间内小球向下运动 速度一直增大 解析由图象看出 升降机停止后弹簧的拉力变小 小球向上运动 而小球的运动方向与升降机原来的运动方向相同 则知升降机停止前在向上运动 故a正确 0 t1时间内拉力小于重力 小球处于失重状态 t1 t2时间内拉力也小于重力 小球也处于失重状态 故b错误 t1时刻弹簧处于原长状态 t1 t3时间内小球向上