第3课-牛顿运动定律的综合应用课件.ppt

1、高考总复习物理第三章第三章 力与运动力与运动第二单元专题：牛顿运动定律的第二单元专题：牛顿运动定律的应用应用第第3课牛顿运动定律的综合应用课牛顿运动定律的综合应用高高 考考 展展 望望栏栏目目链链接接1.理解超重和失重的物理含义理解超重和失重的物理含义，掌握运用超重或失掌握运用超重或失重的思维意识对快速解决物理问题的作用重的思维意识对快速解决物理问题的作用2.牛顿第二定律的综合应用牛顿第二定律的综合应用3.高考主要以选择题出现高考主要以选择题出现高考展望栏栏目目链链接接考考 点点 梳梳 理理栏栏目目链链接接考点一考点一 超重和失重超重和失重考点梳理1视重视重 (1)当物体挂在弹簧测力计下或放在

2、水平台秤上时，弹簧当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的测力计或台秤的_称为视重称为视重 (2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的视重大小等于弹簧测力计所受物体的_或台秤所或台秤所受物体的受物体的_示数示数拉力拉力压力压力栏栏目目链链接接考点梳理2超重、失重和完全失重的比较超重、失重和完全失重的比较超重现象超重现象失重现象失重现象完全失重现象完全失重现象概念概念物体对支持物的压物体对支持物的压力力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)_物体所物体所受重力的现象受重力的现象物体对支持物的压物体对支持物的压力力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)_物体所物体所受重力的现象受重力的

3、现象物体对支持物的压物体对支持物的压力力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)_零的现零的现象象产生条件产生条件物体的加速度方向物体的加速度方向_物体的加速度方向物体的加速度方向_物体的加速度方向物体的加速度方向_，大小，大小_原理方程原理方程FmgmaF_mgFmaF_mgFmaF0运动状态运动状态_上升或上升或_下降下降_下降或下降或_上升上升以以ag_下下降或降或_上升上升大于大于小于小于等于等于竖直向上竖直向上竖直向下竖直向下竖直向下竖直向下agm(ga)m(ga)加速加速减速减速加速加速减速减速加速加速减速减速栏栏目目链链接接考点二牛顿运动定律的应用考点二牛顿运动定律的应用考点梳理1整

4、体法和隔离法整体法和隔离法 (1)整体法整体法 当连接体内当连接体内(即系统内即系统内)各物体的各物体的_相同时，可以相同时，可以把系统内的所有物体看成一个把系统内的所有物体看成一个_，分析其受力和运动，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对情况，运用牛顿第二定律对_列方程求解的方法列方程求解的方法 (2)隔离法隔离法 当求系统内物体间相互作用的当求系统内物体间相互作用的_时，常把某个时，常把某个物体从系统中物体从系统中_出来，分析其受力和运动情况，再用出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对牛顿第二定律对_出来的物体列方程求解的方法出来的物体列方程求解的方法加速度加速度整体整体整体整

5、体内力内力隔离隔离隔离隔离栏栏目目链链接接考点梳理2动力学图象动力学图象 (1)三种图象：三种图象：vt图象、图象、at图象、图象、Ft图象图象 (2)图象间的联系：图象间的联系：_是联系是联系vt图象与图象与Ft图象的图象的桥梁桥梁 (3)三种应用：已知物体的运动图象，通过加速度分三种应用：已知物体的运动图象，通过加速度分析物体的受力情况析物体的受力情况 已知物体受力图象，分析物体的运动情况已知物体受力图象，分析物体的运动情况 通过图象对物体的受力与运动情况进行分析通过图象对物体的受力与运动情况进行分析加速度加速度栏栏目目链链接接题题 型型 探探 究究栏栏目目链链接接题型题型1 超重与失重超

6、重与失重题型探究对超重、失重问题的理解对超重、失重问题的理解(1)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即直方向上有分量即ay0，物体就会出现超重或失重状态当，物体就会出现超重或失重状态当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物方向竖直向下时，物体处于失重状态体处于失重状态(2)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分尽管整体没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状态具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失

7、重状态栏栏目目链链接接题型探究 (3)超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了在发生这些现小了，完全失重也不是说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支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)发生变化发生变化(4)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理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、浸在水中的物体不再受现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱

8、不再产生向下的压强等浮力、液体柱不再产生向下的压强等栏栏目目链链接接题型探究【例【例】某同学想研究电梯上升过程的运动规律某天某同学想研究电梯上升过程的运动规律某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg的砝码和一套便携式的砝码和一套便携式DIS实验系统，砝码悬挂在力传感器上电梯从第一层开始启实验系统，砝码悬挂在力传感器上电梯从第一层开始启动，中间不间断，一直到最高层停止在这个过程中，显示动，中间不间断，一直到最高层停止在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示取重力加速度器上显示出的力随时间变化的关系如图所示取重力加速度g10 m/s2，根据表格中的数

9、据求：，根据表格中的数据求：栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究方法点窍方法点窍1无论超重还是失重无论超重还是失重，物体的重力并没有变化物体的重力并没有变化2由物体超重或失重由物体超重或失重，只能判断物体的加速度方向只能判断物体的加速度方向，不不能确定其速度方向能确定其速度方向3物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的的质量和竖直方向的加速度共同决定的，其大小等于其大小等于ma.栏栏目目链链接接题型探究u变式训练变式训练1(双选双选)如图所示，运动员如图所示，运动员“10

10、m跳板跳水跳板跳水”运动的过程运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确运动，竖直落入水中，跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是的是()A运动员向下运动运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大的压力先减小后增大B运动员向下运动运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的过程中，先失重后超

11、重，对板的压力一直增大的压力一直增大BD栏栏目目链链接接题型探究C运动员向上运动运动员向上运动(CB)的过程中，先超重后失重，对的过程中，先超重后失重，对板的压力先增大后减小板的压力先增大后减小D运动员向上运动运动员向上运动(CB)的过程中，先超重后失重，对的过程中，先超重后失重，对板的压力一直减小板的压力一直减小栏栏目目链链接接题型探究解析：解析：运动员由运动员由BC的过程中的过程中，先向下加速后向下减先向下加速后向下减速速，即先失重后超重即先失重后超重，但跳板的形变量一直变大但跳板的形变量一直变大，所以跳所以跳板所受的压力一直变大板所受的压力一直变大，A项错项错，B项对；运动员由项对；运动

12、员由CB的的过程中过程中，先向上加速后向上减速先向上加速后向上减速，即先超重后失重即先超重后失重，跳板跳板所受的压力一直变小所受的压力一直变小，C项错项错，D项对项对栏栏目目链链接接题型题型2 隔离法和整体法的应用隔离法和整体法的应用题型探究1整体法整体法一般当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内一般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之和当整体受到的外力F已知时，可用牛顿第二定律求出整体已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方

13、法叫做整体法的加速度，这种处理问题的思维方法叫做整体法2隔离法隔离法从研究的方便出发，当求系统内物体间相互作用的内力时，从研究的方便出发，当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中常把某个物体从系统中“隔离隔离”出来进行受力分析，依据牛顿出来进行受力分析，依据牛顿第二定律列方程，这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离第二定律列方程，这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法法栏栏目目链链接接题型探究3外力和内力外力和内力如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为这些力

14、是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力如果把某物体隔内力应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力如果把某物体隔离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力4整体法与隔离法的选取原则整体法与隔离法的选取原则(1)隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的加速度隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物不相同，或者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体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方

15、程求解栏栏目目链链接接题型探究(2)整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个速度，且不需要求物体之间的作用力，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(或其他未知量或其他未知量)(3)整体法、隔离法交替运用原则：若连接体内各物体具整体法、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，且要求物体之间的作用力时，可以先用整有相同的加速度，且要求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

16、合适的研究对象，应体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力即用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度，后隔离求先整体求加速度，后隔离求内力内力”栏栏目目链链接接题型探究【例例】(双选双选)如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为mA、mB的的A、B两物块用轻线连接放在倾角为两物块用轻线连接放在倾角为的斜面上，用始终平行于的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力斜面向上的拉力F拉拉A，使它们沿斜面匀加速上升，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与与斜面间的动摩擦因数均为斜面间的动摩擦因数均为.为了增加轻线上的张力，可行为了增加轻线上的张力，可行的办法是的办法是()A减小减

17、小A物块的质量物块的质量B增大增大B物块的质量物块的质量C增大倾角增大倾角D增大动摩擦因数增大动摩擦因数栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究方法点窍方法点窍1当连接体各部分加速度相同时当连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法一般的思维方法是先用整体法求出加速度是先用整体法求出加速度，再求各部分间的相互作用力再求各部分间的相互作用力2当求各部分之间作用力时一定要用隔离法考虑当求各部分之间作用力时一定要用隔离法考虑解题的方便有两个原则：一是选出的隔离体应包含所求的解题的方便有两个原则：一是选出的隔离体应包含所求的未知量；二是在独立方程的个数等于未知量的前提下未知量；二是在独立方程的个

18、数等于未知量的前提下，隔隔离体的数目应尽可能的少离体的数目应尽可能的少栏栏目目链链接接题型探究u变式训练变式训练B栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型题型3 动力学中的临界问题动力学中的临界问题题型探究在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现出现“最大最大”“”“最小最小”“”“刚好刚好”等词语时，往往会有临界现等词语时，往往会有临界现象，此时要采用假设法或极限分析法，看物体以不同的加速象，此时要采用假设法或极限分析法，看物

19、体以不同的加速度运动时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界度运动时，会有哪些现象发生，尽快找出临界点，求出临界条件条件栏栏目目链链接接题型探究【例例】如图所示，质量如图所示，质量m1 kg 的物块放在倾角为的物块放在倾角为的的斜面上，斜面体质量斜面上，斜面体质量M2 kg，斜面与物块间的动摩擦因数，斜面与物块间的动摩擦因数0.2，地面光滑，地面光滑，37.现对斜面体施加一水平推力现对斜面体施加一水平推力F，要使物，要使物体体m相对斜面静止，力相对斜面静止，力F应为多大？应为多大？(设物体与斜面的最大静摩擦设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力等于滑动摩擦力，g取取10 m/s2)

20、栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究方法点窍方法点窍动力学中的临界问题一般有三种解法动力学中的临界问题一般有三种解法(1)极限法极限法在题目中如出现在题目中如出现“最大最大”“”“最小最小”“”“刚好刚好”等词语时等词语时，一一般隐含着临界问题般隐含着临界问题，处理这类问题时处理这类问题时，应把物理问题应把物理问题(或过程或过程)推推向极端向极端，从而使临界现象从而使临界现象(或状态或状态)暴露出来暴露出来，达到尽快求解的目达到尽快求解的目的的(2)假设法假设法有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化，但在变

21、化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，一般用假一般用假设法设法栏栏目目链链接接题型探究(3)数学法数学法将物理过程转化为数学公式将物理过程转化为数学公式，根据数学表达根据数学表达式求解得出临界条件式求解得出临界条件栏栏目目链链接接题型探究u变式训练变式训练3质量为质量为m1.0 kg的小滑块的小滑块(可视为质点可视为质点)放在质量为放在质量为M3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为的动摩擦因数为0.2，木板长，木板长L1.0 m开始时两

22、者都处于开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F12 N，如图所示，如图所示，经一段时间后撤去经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力力F作用的最长时间作用的最长时间(g取取10 m/s2)栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接题型探究栏栏目目链链接接随随 堂堂 训训 练练栏栏目目链链接接随堂训练1.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落图所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与

23、箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是箱子下落过程中，下列说法正确的是()A箱内物体对箱子底部始终没有压力箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而而“飘起来飘起来”C栏栏目目链链接接随堂训练栏栏目目链链接接随堂训练2

24、(双选双选)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N他将弹簧秤移至电梯内称其体重，他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至至t3时间段内，弹簧时间段内，弹簧秤的示数如右图所示，电梯运行的秤的示数如右图所示，电梯运行的vt图可能是下图中的图可能是下图中的(取取电梯向上运动的方向为正电梯向上运动的方向为正)()AD栏栏目目链链接接随堂训练栏栏目目链链接接随堂训练3如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块弹簧相连接的物块A、B.它们的质量分别为它们的质量分别为mA、mB，弹簧的，弹簧的劲度系数为劲度系数为k，C为一固定挡板系统处于静止状态现开始为一固定挡板系统处于静止状态现开始用一恒力用一恒力F沿斜面方向拉物块沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块使之向上运动，求物块B刚要刚要离开离开C时物块时物块A的加速度的加速度a和从开始到此时物块和从开始到此时物块A的位移的位移d.(重重力加速度为力加速度为g)栏栏目目链链接接随堂训练栏栏目目链链接接随堂训练栏栏目目链链接接