2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义:必修1第三章专题课牛顿运动定律的综合应用Wor.doc.pdf
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1、专題课牛硕运动走律的综合应用 命题点 n 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 ) 太王物体所受重力的现象。 (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 ) 小王物体所受重力的现象。 (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(或对竖直悬挂物的拉力)笠壬 Q 的现象称为完全失垂现 象。 (2) 产生条件:物体的加速度a=g,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、 (2) 在完全失重的状态下,一切由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。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屮,一名质量为加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力处。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丁失重状态 B. 在向上运动的过程屮
3、始终处于超重状态 C. 在向下运动的过程中先处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 Q 向下,处于失重状态;落地后期减速,加速度d 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 命题角度 2 根据超重、失重现象判断物体的受力情况 【例 2】 某人在地而上最多可举起50 kg 的物体,当他在竖直向上运动的电梯中最多 举起了 60kg 的物
4、体吋,电梯加速度的人小和方向为(g=10m/s2)() A.2 m/s 2 竖直向上B.|* m/s 2 竖直向上 C.2 m/s 2 竖直向下D.| m/s2竖直向下 解析 由题意可知,在地面上,人能承受的最大压力为Fm=rng=500N,在电梯中人能举 起 60 kg 物体,物体一定处于失重状态,对60 kg 的物体:Mg Fm=Ma, 即m/s2=|* m/s 2,所以选项 D 正确。 答案 D 方法技巧 判断超重和失重的方法 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力 (或支持力) 大于重力时, 物体处于超重 状 态;小于重力时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全 失重状态 从加速度
5、的 角度判断 当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加 速度时,物体处于失重状态;向下的加速度(日=0 时,物体 处于 完全失重状态 从速度变化的 角度判斷 物体向上加速或向下减速时,超重 物体向下加速或向上减速时,失重 【变式训练 11 (201 物体全 (2 + 8) 过程位移为v-t图象与 r 轴围成面积兀 = X 3m=15m,全过程摩擦力做功 e 3 w=2X15 j=30J,B正确;根据 8? 10 s内物体匀减速加速度仇=云=亏 m/s 2 = 1.5 m/s2,由牛顿第二定律一“加 g=m 可知“ = 0.15, C错误;根据 2? 6 s 3 c 4 内物体匀
6、加速, m/s,由F Ff=ma,可求得加 =3 kg, D 错误。 答案 B 2. 如图 6(a),质量 kg的物体沿倾角 0=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,其人小与风速e 成正比,比例系数用表 示,物体加速度a与风速 0 的关系如图 (b)所示, (sin 37 =0.6, cos 37=0.8, g=10 m/s 3 4)求: 3 物体在 0? 4 s的加速度大小 ; 4 物体在 4? 10 s的位移大小; (1) 物体与斜面间的动摩擦因数“; (2) 比例系数也 解析(1)当 e=0时,由图知 a()=4 m/s?, 由加 gsin 0fim
7、gcos e=mci(), (2)当v=5 m/s 时, 67=0, 由mgsin 0 p F kvcos 6=0, FN=加 geos 3+lcusin 0 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 cr 图象如图 7 所示。求: 得= sin 0CIQ mg (sin0cos0) v ( sin0+cos0) =0.84 kg/So (3)物体所受的摩擦力大小。 解析 设加速运动时间为力,减速运动时间为血,运动过程最大速度为 (1) 0? 4 s内的加速度大小ax
8、=Y得 0=3 m/s? (2) 4? 10 s的加速度大小6=学得 a. = 2 m/s? 12 4? 10 s的位移大小兀 2=*。2 诊得兀 2 = 36 m (3) 由牛顿第二定律F 尸必 2 得Ff=6 N 答案(1)3 m/s? (2)36 m (3)6 N 1. 临界或极值条件的标志 (1) 有些题目屮有“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 极限法 把物理问题 (或过程 )推向极端, 从而使临界现象 ( 或状
9、态 ) 暴露出来, 以达 到 正确解决问题的目的 假设法 临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能吋,或变化过程中可能 出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题 数学法将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件 【例 5】 一斜面放在水平地面上,倾角为0=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/s?的加速度向右运动时,求细绳的拉力及斜面对小球 命题点 动力学中的临界极值问题 图 8 的弹力。(g取10m/s 2 ) A ./mg (s . n
10、i CM叭 1+方D./zl+-J 解析 由于 A、B 相对静止, 以整体为研究对象可知F=(M+m)a ;若 A、B 即将相 对滑动, 以物体 B 为研究对象可知“加g=M ,联立解得 F=“ 加 g(l+羽,选项 C 正 确。 答案 C 2. (2018?济宁检测)如图 10所示,一足够长的木板,上表面与木块之间的动摩擦因数 为“=平,重力加速度为g,木板与水平面成0角,让小木块从木板的底端以大小恒定的 解析 设小球刚刚脱离斜面时斜面向右的加速度为G,此时斜面对小球的支持力恰 好为零, 小球只受到重力和细绳的拉力,且细绳仍然与斜面平行。对 小球受力分析如图所示。 口厶mg 易知 tan 以
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