高考物理一轮复习 考点大通关 专题3-3 牛顿运动定律的综合应用学案.doc
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1、1 / 28【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 考点大通关考点大通关 专专题题 3-33-3 牛顿运动定律的综合应用学案牛顿运动定律的综合应用学案考点精讲考点精讲一、超重和失重一、超重和失重1超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象(2)产生条件:物体具有向上的加速度2失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象(2)产生条件:物体具有向下的加速度3完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的情况称为完全失重现象(2)产生条件:物体的加速度
2、ag,方向竖直向下2 / 284对超重、失重的理解:超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)5判断方法(1)不管物体的加速度是不是竖直方向,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(2)尽管不是整体有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重现象特别提醒特别提醒 在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、
3、浸在水中的物体不再受浮力、液体象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等柱不再产生压强等二、解答连接体问题的常用方法二、解答连接体问题的常用方法1整体法:当系统中各物体的加速度相同时,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质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定律求出整体的加速度2隔离法:当求解系统内物体间相互作用力时,常把物体从系统中“隔离”出来进行分析,依据牛顿第二定律列方程3外力和内力(1)外力:系统外的物体对研究对象的作用力;3 / 28(2)内力:系统内物体之间的作用力考点精练考点精练题组题组 1 1 超重超重 失重
4、失重1. 有关超重和失重,以下说法中正确的是( )A物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小B斜上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程D在月球表面行走的人处于失重状态【答案】B2如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验,下列说法正确的是( ) A火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B火箭加速上升时,宇航员处于超重状态C飞船加速下落时,宇航员处于超重状态4 / 28D飞船落地前减速时,宇航员对座椅的压力小于其重力【答案】B 【解析】火箭加速上升过程
5、中加速度方向向上,宇航员处于超重状态,A 错,B 正确;飞船加速下落时加速度方向向下,宇航员处于失重状态,C 错;飞船减速下落,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,宇航员对座椅的压力大于其重力,D 错 3一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中,指针示数变化应是( )A先减小,后还原 B先增加,后还原C始终不变 D先减小,后增加,再还原【答案】D 【解析】人下蹲的过程经历了向下加速、减速、静止的三个过程,在向下加速时,人获得向下的加速度,弹力小于重力;向下减速时,弹力大于重力;静止时弹力等于重力。4. 如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线,纵坐标为力
6、(单位为牛顿),横坐标为时间由图线可知 ( )A该同学做了两次下蹲起立的动作5 / 28B该同学做了一次下蹲起立的动作C下蹲过程中人处于失重状态D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态【答案】 B5某人在地面上用弹簧秤称得其体重为 490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0 至 t2 时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的 vt 图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )【答案】AD 【解析】t0t1 时间内,弹簧秤的示数小于人的重力,人处于失重状态,有向下的加速度,B、C 选项不正确,应选 A、D。6几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站
7、在体重计上,然后乘坐电梯从 1层直接到 10 层,之后又从 10 层直接回到 1 层。用照相机进行了相关记录,如图所示。图甲为电梯静止时体重计的照片,图乙、图丙、图丁和图戊分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是( )6 / 28A根据图乙推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态B根据图丙推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态C根据图丁推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态D根据图戊推断电梯可能处于减速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态【答案】CD 7. (多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图
8、线如图所示,以竖直向上为 a 的正方向,则人对地板的压力( )At2 s 时最大 Bt2 s 时最小Ct8.5 s 时最大 Dt8.5 s 时最小【答案】AD 【解析】人受重力 mg 和支持力 FN 的作用,由牛顿第二定律得FNmgma。由牛顿第三定律得人对地板的压力FNFNmgma。当 t2 s 时 a 有最大值,FN最大;当t8.5 s 时,a 有最小值,FN最小,选项 A、D 正确。7 / 288. 如图所示,将物体 A 放在容器 B 中,以某一速度把容器 B 竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器 B 的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A在上升和下降过程中 A 对 B 的压力都
9、一定为零B上升过程中 A 对 B 的压力大于物体 A 受到的重力C下降过程中 A 对 B 的压力大于物体 A 受到的重力D在上升和下降过程中 A 对 B 的压力都等于物体 A 受到的重力【答案】A【解析】把容器 B 竖直上抛,物体处于完全失重状态,在上升和下降过程中 A 对 B 的压力都一定为零,选项 A 正确。题组题组 2 2 连接体连接体1. 如图所示,质量分别为 m 和 2m 的两个小球置于光滑水平面上,且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为 L,劲度系数为 k。现沿弹簧轴线方向在质量为 2m 的小球上有一水平拉力 F,使两球一起做匀加速运动,则此时两球间的距离为( )A. B.CL
10、 DLError!【答案】C2如图所示,在光滑水平地面上,水平外力 F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动小车质量为 M,木块质量为 m,加速度大8 / 28小为 a,木块和小车之间的动摩擦因数为 ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )Amg B.Error!C(Mm)g Dma【答案】D 【解析】m 与 M 无相对滑动,故 a 相同对 m、M 整体F(Mm)a,故 a,m 与整体加速度相同也为 a,对 m:fma,即 f,故只有 D 正确3如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为 m 和M(mM12)的物块 A、B 用轻质弹簧相连,两个物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力
11、F 作用于 B 上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为 x1.当用同样大小的力 F 竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为 x2,则 x1x2 等于( ) A11 B12C21 D23【答案】A 9 / 28方法突破方法突破方法方法 1 1 动力学观点在连接体中的应用动力学观点在连接体中的应用1多个相互关联的物体由细绳、细杆或弹簧等连接或叠放在一起,构成的物体系统称为连接体常见的连接体如图所示:2连接体问题的分析方法:一是隔离法,二是整体法(1)加速度相同的连接体若求解整体的加速度,可用整体法整个系统看成一个研究对象,分析整体受外力情况,再由牛顿第二定律求出加速度若求解系统内
12、力,可先用整体法求出整体的加速度,再用隔离法将内力转化成外力,由牛顿第二定律求解(2)加速度不同的连接体:若系统内各个物体的加速度不同,一般应采用隔离法以各个物体分别作为研究对象,对每个研究对象进行受力和运动情况分析,分别应用牛顿第二定律建立方程,并注意应用各个物体的相互作用关系联立求解3充分挖掘题目中的临界条件10 / 28(1)相接触与脱离的临界条件:接触处的弹力 FN0.(2)相对滑动的临界条件:接触处的静摩擦力达到最大静摩擦力(3)绳子断裂的临界条件:绳子中的张力达到绳子所能承受的最大张力(4)绳子松弛的临界条件:张力为 0.4其他几个注意点(1)正确理解轻绳、轻杆和轻弹簧的质量为 0
13、 和受力能否突变的特征的不同(2)力是不能通过受力物体传递的受力,分析时要注意分清内力和外力,不要漏力或添力5隔离法的选取原则:若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解6整体法的选取原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内物体之间的作用力时,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)11 / 287整体法、隔离法交替运用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求系统内物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的
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