2020版物理浙江高考选考一轮复习课件:必修1 第三章 专题课 牛顿运动定律的综合应用 .pptx
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1、专题课 牛顿运动定律的综合应用,超重、失重问题,1.超重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有_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)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有_的加速度。,大于,向上,小于,向下,3.完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)_的现象称为完全失重现象。 (2)产生条件:物体的加速度a_,方向竖直向下。 4.对超重和失重的“三点”深度理解 (1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下,一切由
2、重力产生的物理现象都会完全消失。 (3)物体是否处于超重或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,而在于物体的加速度方向,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。,等于0,g,命题角度1 超重、失重现象的判断,【例1】 伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中,一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面H高处由静止落下,与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力,演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动,不考虑空气阻力的影响,则该演员( ),图1,A.在向下运动的过程中始终处于失重状态 B.在向上运动的过程中始终处于超重状态 C.在向下运动的过程中先处
3、于失重状态后处于超重状态 D.在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态,解析 演员在空中时,加速度为g,方向向下,处于失重状态;当演员落地加速时,加速度a向下,处于失重状态;落地后期减速,加速度a向上,处于超重状态;所以演员在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态,选项C正确;同理可知,演员在向上运动的过程中先处于超重状态后处于失重状态,选项D错误。 答案 C,【例2】 某人在地面上最多可举起50 kg 的物体,当他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体时,电梯加速度的大小和方向为(g10 m/s2)( ),命题角度2 根据超重、失重现象判断物体的受力情况,答案 D,判断
4、超重和失重的方法,【变式训练1】 (20184月浙江选考)如图2所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。下列Ft图象能反映体重计示数随时间变化的是( ),解析 体重计的读数为人所受的支持力大小,下蹲过程人的速度从0开始最后又回到0,因此人先加速运动后减速运动,加速度方向先向下后向上,即先失重后超重,所以支持力先小于重力,后大于重力,因此选项C正确。 答案 C,图2,动力学中的图象问题,1.常见的动力学图象 vt图象、at图象、Ft图象、Fa图象等。 2.图象问题的类型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线。要求分析物体的受力情
5、况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图象。,3.解题策略,【例3】 (2018宁夏模拟)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反。该过程的vt图象如图3所示,g取10 m/s2。下列说法正确的是( ),命题角度1 动力学中的vt图象,图3,答案 C,【例4】 物体最初静止在倾角30的足够长斜面上,如图4甲所示受到平行斜面向下的力F的作用,力F随时间变化的图象如图乙所示,开始运动2 s后物体以2 m/s的速度匀速运动,下列说法正确的是(g取10 m/s2)( ),命题角度2 动力学中的Ft图象,图4 A.物体的质量m0.5 kg
6、B.物体的质量m2 kg,答案 D,1.(2018绍兴期中)一物体放在水平地面上,如图5甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则( ),图5,A. 滑动摩擦力为3 N B. 全过程克服摩擦力做功30 J C. 动摩擦因数为0.2 D. 物体的质量为1.5 kg,答案 B,2.如图6(a),质量m1 kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,(sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2) 求
7、:,图6 (1)物体与斜面间的动摩擦因数; (2)比例系数k。,解析 (1)当v0时,由图(b)知a04 m/s2, 由mgsin mgcos ma0,,(2)当v5 m/s时,a0, 由mgsin FNkvcos 0, FNmgcos kvsin ,答案 (1)0.25 (2)0.84 kg/s,3.质量为3 kg的物体放在水平地面上,在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动,4 s末撤去此水平恒力F。物体运动的vt图象如图7所示。求:,图7 (1)物体在04 s的加速度大小; (2)物体在410 s的位移大小; (3)物体所受的摩擦力大小。,解析 设加速运动时间为t1,减速运动时间为t2,运动
8、过程最大速度为v1,(3)由牛顿第二定律Ffma2 得Ff6 N 答案 (1)3 m/s2 (2)36 m (3)6 N,动力学中的临界极值问题,1.临界或极值条件的标志 (1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点; (2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点。,2.解答临界问题的三种方法,【例5】 一斜面放在水平地面上,倾角为53,一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图8所示。斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右运动
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