專題3牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

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1、專題3　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(一)導(dǎo)學(xué)目標(biāo)1.掌握超重、失重概念，會(huì)分析有關(guān)超重、失重問(wèn)題.2.學(xué)會(huì)分析牛頓第二定律中的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系.3.學(xué)會(huì)分析臨界與極值問(wèn)題．考點(diǎn)一　超重與失重考點(diǎn)解讀1．超重與失重的概念超重失重完全失重定義物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于________的狀態(tài)產(chǎn)生條件物體有向______的加速度物體有向______的加速度a＝______，方向豎直向______視重F＝m(g＋a)F＝m(g－__

2、__)F＝______2.超重與失重的理解(1)當(dāng)出現(xiàn)超重、失重時(shí)，物體的重力并沒(méi)變化．(2)物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，只取決于加速度方向向上還是向下，而與速度方向無(wú)關(guān)．(3)物體超重或失重的大小是ma.(4)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，平常一切由于重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力，液柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等．典例剖析例1　在電梯內(nèi)的地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的物體．當(dāng)電梯靜止時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了.則電梯運(yùn)動(dòng)的情況可能是(　　)A．以大小為g的加速度加速上

3、升B．以大小為g的加速度減速上升C．以大小為g的加速度加速下降D．以大小為g的加速度減速下降方法突破　高考中對(duì)超重和失重的考查多為定性分析題，一類是分析生活中的一些現(xiàn)象；另一類是臺(tái)秤上放物體或測(cè)力計(jì)下懸掛物體，確定示數(shù)的變化．分析這些問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下三方面思維誤區(qū)：(1)認(rèn)為超重、失重取決于物體運(yùn)動(dòng)的速度方向，向上就超重，向下就失重．(2)認(rèn)為物體發(fā)生超重、失重時(shí)，物體的重力發(fā)生了變化．(3)對(duì)系統(tǒng)的超重、失重考慮不全面，只注意運(yùn)動(dòng)物體的受力情況而忽視周圍物體的受力情況．跟蹤訓(xùn)練1　(2010·浙江理綜·14)如圖1所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度

4、上拋(不計(jì)空氣阻力)．下列說(shuō)法正確的是(　　)圖1A．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B．上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C．下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力考點(diǎn)二　瞬時(shí)問(wèn)題考點(diǎn)解讀牛頓第二定律的表達(dá)式為F＝ma，其核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系是指物體受到外力作用的同時(shí)產(chǎn)生加速度，外力恒定，加速度也恒定，外力變化，加速度也立即變化，外力消失，加速度也立即消失．題目中常伴隨一些如“瞬時(shí)”、“突然”、“猛地”等詞語(yǔ)．典例剖析例2　如圖2所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕彈

5、簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為(　　)圖2A．0B.gC．gD.g方法突破　分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析物體在瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度．此類問(wèn)題應(yīng)注意兩種模型的建立．(1)中學(xué)物理中的“線”和“繩”是理想化模型，具有以下幾個(gè)特性：①輕：其質(zhì)量和重力均可視為等于零，且一根繩(或線)中各點(diǎn)的張力大小相等，其方向總是沿繩且背離受力物體的方向．②不可伸長(zhǎng)：即無(wú)論繩受力多大，繩的長(zhǎng)度不變，由此特點(diǎn)可知，繩中的張力可以突變．剛性桿、繩(線)

6、和接觸面都可以認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，若剪斷(或脫離)后，其中彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間，一般題目中所給桿、細(xì)線和接觸面在不加特殊說(shuō)明時(shí)，均可按此模型來(lái)處理．(2)中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”也是理想化模型，具有以下幾個(gè)特性：①輕：其質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大小相等．②彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮繩只能承受拉力，不能承受壓力．③由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，恢復(fù)形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的力不能突變．圖3跟蹤訓(xùn)練2　“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩．質(zhì)量為m的小明如圖

7、3靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩在腰間斷裂，則小明此時(shí)(　　)A．速度為零B．加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下考點(diǎn)三　傳送帶問(wèn)題考點(diǎn)解讀傳送帶問(wèn)題包括水平傳送帶問(wèn)題和傾斜傳送帶問(wèn)題．(1)水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷．判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)地)的過(guò)程中速度是否和傳送帶速度相等．物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻，這樣就可以

8、確定物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，然后根據(jù)相應(yīng)