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高考物理總復(fù)習(xí) 第三章 第3講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用課件

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1、 溫故自查 研究某一時(shí)刻物體的和突變的關(guān)系稱為力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)問題,簡(jiǎn)稱“瞬時(shí)問題”“瞬時(shí)問題”常常伴隨著這樣一些標(biāo)志性詞語:“瞬時(shí)”、“突然”、“猛地”、“剛剛”等受力受力運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)精析1變化瞬間、力未能變像彈簧、橡皮條、皮筋等,這些物體連接其他物體當(dāng)其它力有變化的瞬間引不起這些物體上的力立即變化原因是彈簧上的彈力Fkx,x的變化需要一定時(shí)間,故瞬間x沒有來得及變化,故彈力沒來得及變化2變化瞬間、力發(fā)生突變像繩、線、硬的物體連接(或直接作用)的物體,當(dāng)其他力變化時(shí),將會(huì)迅速引起繩、線等物上力的變化這種情況下,繩上力的變化較復(fù)雜,需要根據(jù)物體下一步的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)來分析判斷.溫故自查1超重現(xiàn)象當(dāng)物體

2、具有 的加速度時(shí),這個(gè)物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓炖K的拉力) 它所受的重力,稱為超重現(xiàn)象2失重現(xiàn)象當(dāng)物體具有 的加速度時(shí),這個(gè)物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓炖K的拉力)它所受的重力,稱為失重現(xiàn)象當(dāng)ag時(shí),F(xiàn)0,此為狀態(tài)向上向上大于大于向下向下小于小于完全失重完全失重考點(diǎn)精析1超重:物體的加速度方向是豎直向上的物體并不一定是豎直向上做加速運(yùn)動(dòng),也可以是豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)失重:物體的加速度方向是豎直向下的物體既可以是向下做加速運(yùn)動(dòng),也可以是向上做減速運(yùn)動(dòng)2盡管物體不在豎直方向上運(yùn)動(dòng),但只要其加速度在豎直方向上有分量,即ay0就可以當(dāng)ay方向豎直向上時(shí),物體處于超重狀態(tài);當(dāng)ay方向豎直向下時(shí),物體處于失

3、重狀態(tài)3當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí),重力只產(chǎn)生使物體具有ag的加速度效果,不再產(chǎn)生其他效果 4處于超重和失重狀態(tài)下的液體的浮力公式分別為F浮V排(ga)和F浮V排(ga);處于完全失重狀態(tài)下的液體F浮0,即液體對(duì)浸在液體中的物體不再產(chǎn)生浮力 對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn): (1)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí),物體的重力始終存在,大小也沒有變化 (2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān),只決定于加速度的大小和方向 (3)在完全失重的狀態(tài)下,平時(shí)一切由重力產(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、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等.溫故自查1概念(1)研究物理問題時(shí)把所研

4、究的對(duì)象作為一個(gè)整體來處理的方法稱為法(2)研究物理問題時(shí)把所研究的對(duì)象從整體中隔離出來進(jìn)行獨(dú)立研究,最終得出結(jié)論的方法稱為 法整體整體隔離隔離2基本特征(1)采用整體法時(shí),不僅可以把幾個(gè)物體作為整體,也可以把幾個(gè)物理過程作為一個(gè)整體,采用整體法可以避免對(duì)整體內(nèi)部進(jìn)行繁瑣的分析,常常使問題解答更簡(jiǎn)便、明了(2)采用隔離法時(shí),可以把整個(gè)物體隔離成幾個(gè)部分來處理,也可以把整個(gè)過程隔離成幾個(gè)階段來處理,還可以對(duì)同一個(gè)物體,同一過程中不同物理量的變化進(jìn)行分別處理采用隔離法能排除研究對(duì)象無關(guān)的因素,使事物的特征明顯地顯示出來,從而進(jìn)行有效的處理考點(diǎn)精析1運(yùn)用整體法解題的基本步驟(1)明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)

5、的全過程(2)畫出系統(tǒng)的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過程的示意圖(3)尋找未知量與已知量之間的關(guān)系,選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解2運(yùn)用隔離法解題的基本步驟(1)明確研究對(duì)象或過程、狀態(tài),選擇隔離對(duì)象選擇原則:一是包含待求量,二是所選隔離對(duì)象和所列方程數(shù)盡可能少(2)將研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來,或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運(yùn)動(dòng)的全過程中隔離出來(3)對(duì)隔離出的研究對(duì)象、過程、狀態(tài)分析研究,畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運(yùn)動(dòng)過程示意圖(4)尋找未知量與已知量之間的關(guān)系,選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解注意整體和局部是相對(duì)統(tǒng)一、相輔相成的隔離法與整體法,不是相互對(duì)立的,一般問題的求解中,隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)化,往往兩種方法

6、交叉運(yùn)用,相輔相成所以,兩種方法的取舍,并無絕對(duì)的界限,必須具體分析,靈活應(yīng)用無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現(xiàn),如非待求的力,非待求的中間狀態(tài)或過程等)的出現(xiàn)為原則命題規(guī)律判斷超重、失重現(xiàn)象會(huì)計(jì)算超重、失重的大小,能解釋有關(guān)實(shí)際生活中的超重、失重現(xiàn)象的產(chǎn)生原因,完全失重的理解及產(chǎn)生的條件考例1(2010浙江理綜)如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)下列說法正確的是()A在上升和下降過程中A對(duì)B壓力一定為零B上升過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A對(duì)B 的壓力等于A物體

7、受到的重力解析該題考查了加速度相同的連接體問題,用隔離法求相互作用力當(dāng)系統(tǒng)被拋出后,二者的加速度為g.對(duì)物體A進(jìn)行受力分析,設(shè)支持力為F,則mgFmg,F(xiàn)0,A選項(xiàng)正確答案A第十一屆全運(yùn)會(huì)田徑女子撐竿跳高決賽, 安徽選手吳莎與陜西選手李彩霞均跳出4米40的成績(jī),兩個(gè)人不得不進(jìn)行冠亞軍加賽,最終吳莎在李彩霞挑戰(zhàn)4米35失敗后,成功在這個(gè)高度蹭竿勝出,絕殺對(duì)手奪得冠軍,如圖為奪冠后欣喜若狂的吳莎若不計(jì)空氣阻力,則吳莎在這次撐竿跳高中() A起跳時(shí)竿對(duì)她的彈力大于她的重力 B起跳時(shí)竿對(duì)她的彈力小于她的重力 C起跳以后的下落過程中她處于超重狀態(tài) D起跳以后的下落過程中她處于失重狀態(tài)答案AD解析吳莎在起

8、跳時(shí),她在彈力的作用下向上加速,故此時(shí)竿對(duì)她的彈力大于她的重力,A正確起跳以后的下落過程中,她只受重力作用而下落,所以處于失重狀態(tài),D正確.命題規(guī)律利用整體法和隔離法分析求解多物體間的相互作用力,或能根據(jù)受力情況求其運(yùn)動(dòng)情況考例2如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v130m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道車道每100m下降2m.為了使汽車速度在x200m的距離內(nèi)減到v210m/s,駕駛員必須剎車假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A,已知A的質(zhì)量m12000kg,B的質(zhì)量m26000kg.求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力大小(取重力加速

9、度g10m/s2)答案880N總結(jié)評(píng)述此題除用到整體法和隔離法外,還涉及到力的正交分解法,列方程時(shí),還要注意正方向的選取,選v方向或a方向均可 如圖所示,在光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為mA2.0kg的薄木板A和質(zhì)量為mB3kg的金屬塊B.A的長(zhǎng)度L2.0m.B上有輕線繞過定滑輪與質(zhì)量為mC1.0kg的物塊C相連B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.10,最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力忽略細(xì)線質(zhì)量及細(xì)線與滑輪間的摩擦起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),繩被拉直,B位于A的左端(如圖),然后放手,求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間B從A的右端脫離(設(shè)A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn))(取g10m/s2)答案4.0s命題規(guī)律能準(zhǔn)確分析臨界狀態(tài)及條件

10、,能利用數(shù)學(xué)方法求極值問題,考查利用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力考例3如圖,物體A的質(zhì)量m1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為M0.5kg,平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)1m.某時(shí)刻A以v04m/s向右的初速度滑上平板車B的上表面,在A滑上平板車B的同時(shí),給平板車B施加一個(gè)水平向右的拉力忽略物體A的大小,已知A與平板車B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,取重力加速度g10m/s2.試求:(1)若F5N,物體A在平板車上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)平板車向前滑行的最大距離;(2)如果要使A不至于從平板車B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件解析(1)物體A滑上平板車B以后,物體做勻減速運(yùn)動(dòng),平板車做勻加速運(yùn)動(dòng),兩者速度相同時(shí),物體A在平板車

11、上相對(duì)平板車向前滑行的距離最大由牛頓第二定律,對(duì)物體A有:mgmaA得aAg2m/s2.對(duì)平板車B有:FmgMaB,得aB14m/s2,若F1N,則A滑到B的右端時(shí),速度仍大于B的速度,于是將從小車B的右端滑落當(dāng)F較大時(shí),在A到達(dá)B的右端之前,就與B具有相同的速度,之后,A必須相對(duì)B靜止,才不會(huì)從B的左端滑落即有F(Mm)am,mgMam,解之得F3N.若F大于3N,A就會(huì)從小車B的左端滑下綜上,力F應(yīng)滿足的條件是1NF3N.答案(1)0.5m(2)1NF3N總結(jié)評(píng)述臨界問題的解法一般有三種方法:(1)極限法:在題目中如出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等詞語時(shí),一般隱含著臨界問題,處理這類問題時(shí),

12、應(yīng)把物理問題(或過程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來,達(dá)到盡快求解的目的(2)假設(shè)法:有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索,但在變化過程中可能出現(xiàn)臨界問題,也可能不出現(xiàn)臨界問題,解答這類題,一般用假設(shè)法(3)數(shù)學(xué)方法:將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式求解得出臨界條件(2010金麗衢十二校聯(lián)考) 一根質(zhì)量分布均勻的米尺(長(zhǎng)度為1m),質(zhì)量為0.2kg,放在水平桌面上,它與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16.有1/4長(zhǎng)度露在桌外,現(xiàn)有一水平拉力F0.4N沿著米尺方向作用于米尺上,作用多長(zhǎng)時(shí)間,恰好使米尺不從桌邊落下(g取10m/s2)答案1s解析取米尺為研究對(duì)象,從開始運(yùn)動(dòng)到停止

13、運(yùn)動(dòng),先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由于米尺恰好不從桌邊落下,則前進(jìn)的總位移為0.25m命題規(guī)律傳送帶問題是動(dòng)力學(xué)中常見題目,難度較大,主要考查受力分析、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷,過程多,運(yùn)動(dòng)情況復(fù)雜,有效考查分析能力、數(shù)學(xué)運(yùn)用能力等考例4傳送帶與水平面夾角為37,皮帶以12m/s的速率運(yùn)動(dòng),皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75,若傳送帶A到B的長(zhǎng)度為24m,g取10m/s2,則小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少?解析小物塊無初速度放到傳送帶上時(shí),所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,方向沿斜面向下,對(duì)小物塊用牛頓第二定律得mg

14、sinmgcosma解得a12m/s2設(shè)小物塊加速到12m/s運(yùn)動(dòng)的距離為s1,所用時(shí)間為t1由v202as1,得s16m由vat1得t11s當(dāng)小物塊的速度加速到12m/s時(shí),因mgsinmgcos,小物塊受到的摩擦力由原來的滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,而且此時(shí)剛好為最大靜摩擦力,小物塊此后隨皮帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)設(shè)AB間的距離為L(zhǎng),則Ls1vt2,解得t21.5s從A到B的時(shí)間tt1t2解得t2.5s答案2.5s總結(jié)評(píng)述要求小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間,就要弄清楚小物塊在各個(gè)階段做何運(yùn)動(dòng),要弄清小物塊在某一階段做的運(yùn)動(dòng)情況,需分析該階段的初速度及受力情況據(jù)題意可知,小物塊無初速度放到傳送帶上時(shí),所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,方向沿斜面向下,小物塊做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)它和傳送帶速度相等時(shí),摩擦力發(fā)生突變,變?yōu)殪o摩擦力,做勻速運(yùn)動(dòng)弄清了小物塊的運(yùn)動(dòng)情況,求時(shí)間就迎刃而解了 請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成課后強(qiáng)化作業(yè)

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