高中 物理 牛顿运动定律的综合应用.pptx

专题三

牛顿运动定律的综合应用;【知识梳理】

知识点1超重和失重

超重、失重和完全失重比较:;;;例: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。;则:(1)火箭加速上升阶段,具有_____的加速度,

宇航员处于_____状态。

(2)当火箭停止工作后上升阶段,具有_____的加速度,

宇航员处于_____状态。;知识点2牛顿运动定律的应用

(1)整体法:当连接体内(即系统内)各物体的_______

相同时,可以把系统内的所有物体看成一个_____,分

析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对_____列

方程求解的方法。;(2)隔离法:当求系统内物体间_______________时,

常把某个物体从系统中_________出来,分析其受力

和运动情况,再用牛顿第二定律对_____出来的物体

列方程求解的方法。

(3)外力和内力:

①外力:系统外的物体对_________的作用力。

②内力:系统内_________的作用力。;【易错辨析】

(1)超重说明物体的重力增大了。()

(2)失重时物体的重力小于mg。()

(3)物体超重时,加速度向上,速度也一定向

上。();(4)物体失重时,也可能向上运动。()

(5)应用牛顿运动定律进行整体分析时,可以分析

内力。()

(6)加速度大小等于g的物体处于完全失重状

态。();提示:(1)×。超重是物体对支持物的压力大于物体的重力的现象,物体的重力不变。

(2)×。失重是物体对支持物的压力小于物体的重力的现象,物体的重力不变。

(3)×。超重时,物体的加速度一定向上,但其速度可能向上,也可能向下。;(4)√。失重时,物体可能向上做减速运动。

(5)×。对系统整体分析只分析外力,不能分析内力。

(6)×。物体处于完全失重状态时,物体的加速度大小为g,方向竖直向下。;考点1对超重和失重的理解

【核心要素精讲】

判断超重和失重现象的三个角度:

(1)从受力的角度判断:当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。;(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。

(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超???;物体向下加速或向上减速时,失重。;【典例1】(多选)(2015·江苏高考)一人乘电梯上

楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线

如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的

压力()

;【解析】选A、D。在竖直方向,有F-mg=ma,得F=mg+ma,加速度方向向上且越大,F就越大,所以A项正确;加速度方向向下且越大,F就越小,所以D项正确。;【感悟提高】

(1)特点:本题属于超失重问题。

(2)方法:解答本题用到牛顿第二定律。根据F-mg=ma,

得F=______,分析图象中_______的大小和方向来判断

F的最小值和最大值。;训练1.如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板

上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发

现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大,这一现象

表明();【解析】选D。电梯静止时,弹簧的拉力和重力相等。现在,弹簧的伸长量变大,则弹簧的拉力增大,小铁球的合力方向向上,加速度方向向上,小铁球处于超重状态,但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故只有D正确。;练习2.(多选)某人乘电梯从24楼到1楼的v-t图象如图所示,下列说法正确的是();A.0～4s内人做匀加速直线运动,加速度为1m/s2

B.4～16s内人做匀速直线运动,速度保持4m/s不变,处于完全失重状态

C.16～24s内,人做匀减速直线运动,速度由4m/s减至0,处于失重状态

D.0～24s内,此人经过的位移为72m;【解析】选A、D。0～4s内,v-t图线是一条倾斜直线,

且a==1m/s2,A对;4～16s内,a=0,不是完全失重状

态,B错;16～24s内,电梯减速下降,a向上,处于超重状

态,C错;0～24s内,位移大小等于图线与横轴围成的面

积数值,故x=×(24+12)×4m=72m,D对。;【规律总结】超失重的两点注意

(1)不管物体的加速度是否沿竖直方向,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)发生超失重现象时,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)发生变化。;【加固训练】空中缆车是旅游景点给游客准备的上山和进行空中参观的交通工具,如图所示,一质量为m的游客乘坐空中缆车沿着坡度为30°的钢绳索上行。开始时缆车平稳匀速上行,由于故障,缆车以a=的加