高考物理一輪復習 第三章第3單元牛頓運動定律的綜合應用課件 新人教版（安徽 北京專版）

《高考物理一輪復習 第三章第3單元牛頓運動定律的綜合應用課件 新人教版（安徽 北京專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪復習 第三章第3單元牛頓運動定律的綜合應用課件 新人教版（安徽 北京專版）（64頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 思維啟動思維啟動如圖如圖331是我國長征火箭把載人神舟是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景，那么火箭在加速飛船送上太空的情景，那么火箭在加速上升階段處于上升階段處于_狀態(tài)狀態(tài)(填填“超重超重”或或“失重失重”，下同，下同)，火箭停止工作后上升階，火箭停止工作后上升階段處于段處于_狀態(tài)，神舟飛船在繞地狀態(tài)，神舟飛船在繞地球勻速圓周運動階段處于球勻速圓周運動階段處于_狀態(tài)。狀態(tài)。圖圖331提示：提示：火箭加速上升階段，具有向上的加速度，處于超火箭加速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，重狀態(tài)，火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)

2、，神舟飛船繞地球做勻速圓周運動時，也處于失重狀態(tài)，神舟飛船繞地球做勻速圓周運動時，也具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)。具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)。 知識聯(lián)動知識聯(lián)動1視重視重當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧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，視重大小等于測力計測力計或臺秤的示數(shù)稱為視重，視重大小等于測力計所受物體的拉力或臺秤所受物體的壓力。所受物體的拉力或臺秤所受物體的壓力。2超重、失重和完全失重比較超重、失重和完全失重比較超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重完全失重列原理式列原理式Fmgma Fm(ga)mgFma Fm(ga)mgF

3、ma F0運動狀態(tài)運動狀態(tài)加速上升、減加速上升、減速下降速下降加速下降、減加速下降、減速上升速上升無阻力的拋體無阻力的拋體運動情況；繞運動情況；繞地球勻速圓周地球勻速圓周運動的衛(wèi)星運動的衛(wèi)星3對超重、失重問題的理解對超重、失重問題的理解(1)盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量即度在豎直方向上有分量即ay0，物體就會出現(xiàn)超重或，物體就會出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。當失重狀態(tài)。當ay方向豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)；方向豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)；當當ay方向豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)。方向豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)。(2)盡管整

4、體沒有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分盡管整體沒有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分 具有豎直方向的分加速度，整體也會出現(xiàn)超重或失重狀具有豎直方向的分加速度，整體也會出現(xiàn)超重或失重狀 態(tài)。態(tài)。(3)超重并不是說重力增加了，失重并不是說重力減小了，超重并不是說重力增加了，失重并不是說重力減小了，完全失重也不是說重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時，完全失重也不是說重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力物的壓力(或對懸掛物的拉力或對懸掛物的拉力)發(fā)生變化。發(fā)生變化。(4)在完全失重的狀態(tài)下，平常一

5、切由重力產生的物理現(xiàn)象在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受都會完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產生向下的壓強等。浮力、液體柱不再產生向下的壓強等。 應用升級應用升級1.如圖如圖332所示，運動員所示，運動員“10 m跳板跳板 跳水跳水”運動的過程可簡化為：運動員運動的過程可簡化為：運動員 走上跳板，將跳板從水平位置走上跳板，將跳板從水平位置B壓到壓到 最低點最低點C，跳板又將運動員豎直向上，跳板又將運動員豎直向上 圖圖332 彈到最高點彈到最高點A，然后運動員做自由落體運動，豎直，然后運動員做自由落體運動，豎直

6、 落入水中，跳板自身重力忽略不計，則下列說法正落入水中，跳板自身重力忽略不計，則下列說法正 確的是確的是 ()運動員向下運動運動員向下運動(BC)的過程中，先失重后超重，的過程中，先失重后超重，對板的壓力先減小后增大對板的壓力先減小后增大運動員向下運動運動員向下運動(BC)的過程中，先失重后超重，的過程中，先失重后超重，對板的壓力一直增大對板的壓力一直增大運動員向上運動運動員向上運動(CB)的過程中，先超重后失重，的過程中，先超重后失重，對板的壓力先增大后減小對板的壓力先增大后減小運動員向上運動運動員向上運動(CB)的過程中，先超重后失重，的過程中，先超重后失重，對板的壓力一直減小對板的壓力一

7、直減小A. B. C. D.解析：解析：運動員由運動員由BC的過程中，先向下加速后向下減速，的過程中，先向下加速后向下減速，即先失重后超重，但跳板的形變量一直變大，所以跳板即先失重后超重，但跳板的形變量一直變大，所以跳板所受的壓力一直變大，所受的壓力一直變大， 錯，錯，對；運動員由對；運動員由CB的過的過程中，先向上加速后向上減速，即先超重后失重，跳板程中，先向上加速后向上減速，即先超重后失重，跳板所受的壓力一直變小，所受的壓力一直變小， 錯，錯， 對。對。答案：答案：B 思維啟動思維啟動如圖如圖333所示，在光滑水平面上有兩個質量分別為所示，在光滑水平面上有兩個質量分別為m1和和m2的物體的

8、物體A、B，m1m2，A、B間水平連接著一輕質彈間水平連接著一輕質彈簧測力計。若用大小為簧測力計。若用大小為F的水平力向右拉的水平力向右拉B，穩(wěn)定后，穩(wěn)定后B的加的加速度大小為速度大小為a1，彈簧測力計示數(shù)為，彈簧測力計示數(shù)為F1；如果改用大小為；如果改用大小為F的的水平力向左拉水平力向左拉A，穩(wěn)定后，穩(wěn)定后A的加速度大小為的加速度大小為a2，彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)為示數(shù)為F2。則：。則：a1_a2，F(xiàn)1_F2(填填“”、“”或或“”)。圖圖333(3)整體法、隔離法交替運用原則：若連接體內各物體具整體法、隔離法交替運用原則：若連接體內各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時，可以

9、有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對象，應用牛頓第二定律求作用力。即研究對象，應用牛頓第二定律求作用力。即“先整體先整體求加速度，后隔離求內力求加速度，后隔離求內力”。答案：答案：A知識檢索知識檢索(1)無論超重還是失重，物體的重力并沒有變化。無論超重還是失重，物體的重力并沒有變化。(2)由物體超重或失重，只能判斷物體的加速度方向，不能確由物體超重或失重，只能判斷物體的加速度方向，不能確 定其速度方向。定其速度方向。(3)物體超重或失重的多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質物體超重或失重的

10、多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質 量和豎直方向的加速度共同決定的，其大小等于量和豎直方向的加速度共同決定的，其大小等于ma。典題例析典題例析例例1一同學想研究電梯上升過程的運動規(guī)律。某天乘電一同學想研究電梯上升過程的運動規(guī)律。某天乘電梯上樓時他攜帶了一個質量為梯上樓時他攜帶了一個質量為5 kg的砝碼和一套便攜式的砝碼和一套便攜式DIS實驗系統(tǒng)，砝碼懸掛在力傳感器上。電梯從第一層開始啟實驗系統(tǒng)，砝碼懸掛在力傳感器上。電梯從第一層開始啟動，中間不間斷，一直到最高層停止。在這個過程中，顯動，中間不間斷，一直到最高層停止。在這個過程中，顯示器上顯示出的力隨時間變化的關系如圖示器上顯示出的力隨時間變化

11、的關系如圖335所示。取所示。取重力加速度重力加速度g10 m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)。，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)。圖圖335求：求：(1)電梯在最初加速階段的加速度電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段與最后減速階段的加速度的加速度a2的大小；的大??；(2)電梯在電梯在3.0 s13.0 s時段內的速度時段內的速度v的大小；的大??；(3)電梯在電梯在19.0 s內上升的高度內上升的高度H。審題指導審題指導解答本題時應注意以下三點：解答本題時應注意以下三點：(1)顯示器的示數(shù)大小為砝碼所受拉力大?。伙@示器的示數(shù)大小為砝碼所受拉力大??；(2)根據(jù)根據(jù)F與與mg的大小關系確定的大小關系確定a的方向；

12、的方向；(3)由牛頓第二定律確定由牛頓第二定律確定a的大小。的大小。答案答案(1)1.6 m/s20.8 m/s2(2)4.8 m/s(3)69.6 m 拓展訓練拓展訓練1在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學把一測量加在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學把一測量加速度的小探頭速度的小探頭(重力不計重力不計)固定在一個質量為固定在一個質量為1 kg的手提的手提包上進入電梯，到達某一樓層后停止。該同學將采集包上進入電梯，到達某一樓層后停止。該同學將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中：到的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中：物理模型物理模型勻加速直勻加速直線運動線運動勻速直勻速直線運動線運動勻減速直勻減速直線運

13、動線運動時間段時間段(s)383加速度加速度(m/s2)0.4000.40 為此，該同學在計算機上畫出了很多圖像，請你根據(jù)上表為此，該同學在計算機上畫出了很多圖像，請你根據(jù)上表數(shù)據(jù)和所學知識判斷如圖數(shù)據(jù)和所學知識判斷如圖336所示的圖像所示的圖像(設設F為手提包為手提包受到的拉力，取受到的拉力，取g9.8 m/s2)中正確的是中正確的是 ()圖圖336A.B.C.D.解析：解析：由題意可知，電梯在由題意可知，電梯在14 s內一直向上運動，位移內一直向上運動，位移x一直增大，故一直增大，故錯誤；前錯誤；前3 s做勻加速直線運動，最后做勻加速直線運動，最后3 s做勻減速直線運動，加速度大小不隨時間

14、改變，故做勻減速直線運動，加速度大小不隨時間改變，故錯錯誤，誤，正確；由正確；由F1mgma1，F(xiàn)1m(ga1)10.2 N，中間中間8 s內，內，F(xiàn)2mg9.8 N，最后，最后3 s內，內，F(xiàn)3mgma2，F(xiàn)3m(ga2)9.4 N，故，故正確。正確。答案：答案：A知識檢索知識檢索(1)當連接體各部分加速度相同時，一般的思維方法是先當連接體各部分加速度相同時，一般的思維方法是先 用整體法求出加速度，再求各部分間的相互作用力。用整體法求出加速度，再求各部分間的相互作用力。(2)當求各部分之間作用力時一定要用隔離法。考慮解題當求各部分之間作用力時一定要用隔離法。考慮解題的方便有兩個原則：一是選出

15、的隔離體應包含所求的的方便有兩個原則：一是選出的隔離體應包含所求的未知量；二是在獨立方程的個數(shù)等于未知量的前提下，未知量；二是在獨立方程的個數(shù)等于未知量的前提下，隔離體的數(shù)目應盡可能的少。隔離體的數(shù)目應盡可能的少。典題例析典題例析例例2如圖如圖337所示，質量分別為所示，質量分別為mA、mB的的A、B兩物塊用輕線連接放在兩物塊用輕線連接放在傾角為傾角為的斜面上，用始終平行于斜面的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力向上的拉力F拉拉A，使它們沿斜面勻加，使它們沿斜面勻加 圖圖337速上升，速上升，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為與斜面間的動摩擦因數(shù)均為。為了增加輕。為了增加輕線上的張力，可行的辦法是

16、線上的張力，可行的辦法是 ()A減小減小A物塊的質量物塊的質量 B減小減小B物塊的質量物塊的質量C增大傾角增大傾角 D增大動摩擦因數(shù)增大動摩擦因數(shù)思路點撥思路點撥解答本題可按以下思路進行：解答本題可按以下思路進行： 答案答案 A答案：答案：B知識檢索知識檢索 動力學中的臨界問題一般有三種解法：動力學中的臨界問題一般有三種解法：1極限法極限法在題目中如出現(xiàn)在題目中如出現(xiàn)“最大最大”“最小最小”“剛好剛好”等詞語時，一般等詞語時，一般隱含著臨界問題，處理這類問題時，應把物理問題隱含著臨界問題，處理這類問題時，應把物理問題(或過程或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài)或狀態(tài)

17、)暴露出來，暴露出來，達到盡快求解的目的。達到盡快求解的目的。2假設法假設法有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，但在變有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，但在變化過程中可能出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，化過程中可能出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，解答這類題，一般用假設法。解答這類題，一般用假設法。3數(shù)學法數(shù)學法將物理過程轉化為數(shù)學公式，根據(jù)數(shù)學表達式求解得出將物理過程轉化為數(shù)學公式，根據(jù)數(shù)學表達式求解得出臨界條件。臨界條件。典題例析典題例析例例3如圖如圖339所示，在傾角為所示，在傾角為30的光滑斜面上有兩個用輕質的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連接的物塊彈簧相連接的物塊A

18、、B，它們的質，它們的質量均為量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為為 圖圖339一固定擋板，一固定擋板， 系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用一沿斜面方向的力系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面方向的力F拉物塊拉物塊A使之向上勻加速運動，當物塊使之向上勻加速運動，當物塊B剛要離開剛要離開C時時F的的大小恰為大小恰為2mg。求：從。求：從F開始作用到物塊開始作用到物塊B剛要離開剛要離開C的時的時間。間。審題指導審題指導解答本題時應注意以下兩點：解答本題時應注意以下兩點：(1)物塊物塊B剛要離開剛要離開C的臨界條件。的臨界條件。(2)系統(tǒng)靜止時和系統(tǒng)靜止時和B剛要離開剛要離開C時彈簧所處的狀態(tài)。時彈簧

19、所處的狀態(tài)。拓展訓練拓展訓練3質量為質量為m1.0 kg的小滑塊的小滑塊(可視為質點可視為質點)放在質量為放在質量為M3.0 kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板長，木板長L1.0 m。開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力右的恒力F12 N，如圖，如圖3310所示，經一段時間所示，經一段時間后撤去后撤去F。為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒。為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力力F作用的最長時間。作用的最長時間。(g取取10 m/s

20、2)圖圖3310答案：答案：1 s解析：解析：因為木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物塊壓在箱因為木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物塊壓在箱頂上，則有：頂上，則有：FTmgFN，某一段時間內物塊對箱頂剛好，某一段時間內物塊對箱頂剛好無壓力，說明彈簧的長度沒有變化，則彈力沒有變化，由無壓力，說明彈簧的長度沒有變化，則彈力沒有變化，由于于FN0，故物塊所受的合外力為，故物塊所受的合外力為F合合FTmg，方向豎直，方向豎直向上，故箱子有向上的加速度，而有向上的加速度的直線向上，故箱子有向上的加速度，而有向上的加速度的直線運動有兩種：加速上升和減速下降。運動有兩種：加速上升和減速下降。答案：答案：B答案：答

21、案：B3(2011三亞檢測三亞檢測)放在粗糙水平面上的物塊放在粗糙水平面上的物塊A、B用輕質用輕質彈簧測力計相連，如圖彈簧測力計相連，如圖3313所示，物塊與水平面所示，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為間的動摩擦因數(shù)均為，今對物塊，今對物塊A施加一水平向左的施加一水平向左的恒力恒力F，使，使A、B一起向左勻加速運動，設一起向左勻加速運動，設A、B的質量的質量分別為分別為m、M，則彈簧測力計的示數(shù)為，則彈簧測力計的示數(shù)為 ( )答案：答案：B4(2012安慶模擬安慶模擬)一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動，開始沿直線運動，4 s內通過內通過8 m的距離，此后關閉發(fā)動的距離，此后關閉發(fā)動機，汽車又運動了機，汽車又運動了2 s停止，已知汽車的質量停止，已知汽車的質量m2103 kg，汽車運動過程中所受阻力大小不變，求：，汽車運動過程中所受阻力大小不變，求：(1)關閉發(fā)動機時汽車的速度大??；關閉發(fā)動機時汽車的速度大小；(2)汽車運動過程中所受到的阻力大??；汽車運動過程中所受到的阻力大?。?3)汽車牽引力的大小汽車牽引力的大小答案答案：(1)4 m/s(2)4103 N(3)6103 N