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备考 高考风向标 高考物理一轮复习 专题三 第3讲 牛顿运动定律的应用 [配套课件]
4. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象.可根据题意选某一物体或几个物体组成 的系统为研究对象.有的物体虽是涉及对象但受力或运动情况 不明不能选为研究对象,需要根据牛顿第三定律转移研究对象 分析. (2)全面分析研究对象的受力情况,正确画出受力示意图. (3)全面分析研究对象的运动情况,画出运动过程示意简 图.特别注意:若所研究运动过程的运动性质、受力情况并非 恒定不变时,则要把整个运动过程分成几个不同的运动阶段详 细分析.
2.第二类问题:根据物体的运动情况确定物体的受力情况. 其解题基本思路是:分析清楚物体的运动情况(性质、已知条件 等),选用运动学公式求出物体的加速度;再利用牛顿第二定律 求力.
3.在处理力和运动的两类基本问题时,关键在于加速度 a, 加速度是联结运动学公式和牛顿第二定律的桥梁,可画方框图 如下:
考点 3 应用牛顿运动定律的方法 1.正交分解法:当物体的受力情况较复杂时,根据物体所 受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利用正交 分解法来解. 2.整体法和隔离法 解决力学问题时,为解题方便,常将研究对象与其他物体 隔离出来进行受力分析,应用相应的定律来分析求解,这种方 法称为隔离法.但有时又要以整体为研究对象(此时要求整体内 部有相同的加速度),然后对整体进行研究,这种方法称为整体 法.整体法和隔离法在解题中往往是交替使用.
阻力 f 代入上式得 a1=2gt-t v0 下降阶段是初速为零的匀加速直线运动
由 h=12a1t21得 t1=
2h a1
代入 h 的数值得 t1=t
2gtv-0 v0=t
v02gt-v0 2gt-v0
v12=2a1h,v1= v02gt-v0,方向向下.
考点 2 超重和失重 1.超重和失重的定义 (1)超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)__大__于___物 体所受重力的现象. (2)失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)__小__于___物 体所受重力的现象. (3)完全失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)为_零___ 的现象.
第 3 讲 牛顿运动定律的应用
考点 1 动力学的两类基本问题 1.第一类问题:根据物体的受力情况确定物体的运动情 况.其解题基本思路是:利用牛顿第二定律 F 合=ma 求出物体 的加速度 a;再利用运动学的有关公式(vt=v0+at,s=v0t+12at2, v2t -v02=2as 等)求出速度 vt 和位移 s 等.
解得 a=
t22s=
2×50 102
m/s2=1 m/s2
设水平恒力为 F,根据牛顿第二定律
有 F-f=ma
又 f=0.1mg
由以上式子解得 F=500 N.
【教师参考·备选题】以初速度 v0 竖直上抛一个质量为 m 的 物体,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,物体经过
时间 t 到达最高点.求: (1)物体由最高点落回原地所用时间 t1. (2)物体落回原地时的速度 v1 的大小. 解:物体的运动分为上升阶段和下降阶段,再分析这两个
(4)利用牛顿第二定律(在已知受力情况时)或运动学公式(在 运动情况已知时)求出加速度.
(5) 利用运动学公式或牛顿运动定律进一步解出所求物理 量.各物理量统一用国际单位制单位.
1.(单选)一物体初速度 v0=5 m/s,沿着倾角 37°的斜面匀 加速向下运动,若物体和斜面间的动摩擦因数为 0.25,求 3 秒
阶段物体的受力情况和运动情况.取向上为正. 上升阶段:体受重力 mg 和空气阻力 f,方向都向下,由牛
顿第二定律得: -(mg+f)=-ma
最高点速度为零,由匀变速直线运动公式,得: v=v0-at 设最大高度为 h,则有 v2-v02=-2ah 由以上三式可解得 f=mtv0-mg,h=v0t/2 下降阶段:物体加速度 a1,方向向下,由牛顿第二定律得 到: -mg+f=-ma1
于失重状态.
3.超重和失重的本质 超重和失重在本质上并不是物体受到的重力(实重)发生了 变化,而是物体在竖直方向有加速度时,物体对支持物的压力
或对悬绳的拉力(视重)发生了变化,即看起来好象物体的重力变 了,但实际上物体的重力并没有发生变化.
3.(单选)下列关于超重和失重的说法中,正确的是( D ) A.物体处于超重状态时,其重力增加了 B.物体处于完全失重状态时,其重力为零 C.物体处于超重或者失重状态时,其惯性比物体处于静止 状态时增加或减小了
A.始终变小 B.始终变大 C.先变大,后变小,最后等于他的重力 D.先变小,后变大,最后等于他的重力 解析:该同学下蹲过程中先加速下降、后减速下降.在加 速下降过程中,其加速度方向向下,人处于失重状态,体重计 示数小于人的重力;在减速下降过程中,其加速度方向向上, 人处于超重状态,体重计示数大于人的重力.人最后蹲在体重 计上静止时体重计示数等于人的重力.
末的速度(斜面足够长)( C )
A.12 m/s
B.15 m/s
C.17 m/s
D.20 m/s
2.用一水平恒力将质量为 250 kg 的木箱由静止开始沿水平 地面推行 50 m,历时 10 s,若物体受到阻力是物重的 0.1 倍,
则外加的推力多大?(g 取 10 m/s2)
解:根据运动学公式 s=12at2
D.物体处于超重或者失重状态时,其质量和受到的重力都 没有发生变化
解析:不管是超重还是失重,发生变化的是视重,而物体 的实际重力并没有变化;衡量物体惯性大小的因素为物体的质 量,超重和失重时物体的质量均无变化,所以惯性也未变化某同学站在体重计上,在他迅速下蹲的过程中体 重计示数将( D )
2.发生超重或失重现象的条件 (1)发生超重现象的条件:具有向__上___的加速度.如物体向 上做__加__速____运动或向下做___减__速____运动. (2)发生失重现象的条件:具有向__下___的加速度.如物体做 向上_减__速___运动或向下___加__速___运动. (3)拓展:物体运动时,只要加速度具有向上的分量,物体 就处于超重状态;同理只要加速度具有向下的分量,物体就处