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1、能力課能力課1牛頓運動定律的綜合應用牛頓運動定律的綜合應用超重與失重現(xiàn)象超重與失重現(xiàn)象1超重、失重和完全失重比較超重、失重和完全失重比較比較超重失重完全失重產(chǎn)生條件加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下，且大小ag動力學原理FmgmaFm(ga)mgFmaFm(ga)mgFmgF0可能狀態(tài)加速上升；減速下降加速下降；減速上升自由落體運動和所有的拋體運動；繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星、飛船等2.對超重、失重的理解對超重、失重的理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重視重”改變。改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于
2、物體向上運動還是物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運動還是向下運動，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直向下運動，而在于物體的加速度方向，只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。(3)當物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只有使物體產(chǎn)生當物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只有使物體產(chǎn)生ag的的加速度效果，不再有其他效果。加速度效果，不再有其他效果。圖圖1解析解析由由vt圖象可知：過程圖象可知：過程為向下勻加速直線運動為向下勻加速直線運動(加速度加速度向下，失重，向下，失重，F(xiàn)mg)；過程；過程為向下勻速直線運動為向下勻速直線運動(處
3、于平衡狀處于平衡狀態(tài)，態(tài)，F(xiàn)mg)；過程；過程為向下勻減速直線運動為向下勻減速直線運動(加速度向上，超重，加速度向上，超重，F(xiàn)mg)；過程；過程為向上勻加速直線運動為向上勻加速直線運動(加速度向上，超重，加速度向上，超重，F(xiàn)mg)；過程；過程為向上勻速直線為向上勻速直線(處于平衡狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)mg)；過程；過程為向上勻減速直線運動為向上勻減速直線運動(加速度向下，失重，加速度向下，失重，F(xiàn)mg)。綜合選。綜合選項分析可知選項項分析可知選項B正確。正確。答案答案B判斷超重和失重的方法判斷超重和失重的方法方法技巧方法技巧從受力的角度判斷當物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超
4、重狀態(tài)；小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態(tài)從速度變化的角度判斷物體向上加速或向下減速時，超重物體向下加速或向上減速時，失重圖圖2答案答案BD圖圖3At2 s時最大時最大 Bt2 s時最小時最小Ct8.5 s時最大時最大 Dt8.5 s時最小時最小解析解析當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態(tài)，人對地板當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態(tài)，人對地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此的壓力大于重力，向上的加速
5、度越大，壓力越大，因此t2 s時，時，壓力最大，壓力最大，A項正確；當有向下的加速度時，人處于失重狀態(tài)，項正確；當有向下的加速度時，人處于失重狀態(tài)，人對地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，人對地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此因此t8.5 s時壓力最小，時壓力最小，D項正確。項正確。答案答案AD動力學中的圖象問題動力學中的圖象問題1明確常見圖象的意義，如下表：明確常見圖象的意義，如下表：vt圖象根據(jù)圖象的斜率判斷加速度的大小和方向，進而根據(jù)牛頓第二定律求解合外力Fa圖象首先要根據(jù)具體的物理情景，對物體進行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導出兩個量間的函數(shù)關
6、系式，根據(jù)函數(shù)關系式結(jié)合圖象，明確圖象的斜率、截距或面積的意義，從而由圖象給出的信息求出未知量at圖象要注意加速度的正負，正確分析每一段的運動情況，然后結(jié)合物體受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程Ft圖象要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時間段的運動性質(zhì)2.圖象類問題的實質(zhì)是力與運動的關系問題，以牛頓第二定律圖象類問題的實質(zhì)是力與運動的關系問題，以牛頓第二定律Fma為紐帶，理解圖象的種類，圖象的軸、點、線、截距、為紐帶，理解圖象的種類，圖象的軸、點、線、截距、斜率、面積所表示的意義。運用圖象解決問題一般包括兩個斜率、面積所表示的意義。運用圖象解決問題一般包括兩個角度：角度：(1
7、)用給定圖象解答問題；用給定圖象解答問題；(2)根據(jù)題意作圖，用圖象解答問題。在實際的應用中要建立根據(jù)題意作圖，用圖象解答問題。在實際的應用中要建立物理情景與函數(shù)、圖象的相互轉(zhuǎn)換關系。物理情景與函數(shù)、圖象的相互轉(zhuǎn)換關系。圖圖4A斜面的傾角斜面的傾角B物塊的質(zhì)量物塊的質(zhì)量C物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑行的最大高度物塊沿斜面向上滑行的最大高度答案答案ACD數(shù)形結(jié)合解決動力學圖象問題數(shù)形結(jié)合解決動力學圖象問題(1)在圖象問題中，無論是讀圖還是作圖，都應盡量先建立函在圖象問題中，無論是讀圖還是作圖，都應盡量先建立函數(shù)關系，進而明確數(shù)關系，進而明確“圖象與公式圖象與
8、公式”“”“圖象與物體圖象與物體”間的關系；間的關系；然后根據(jù)函數(shù)關系讀取圖象信息或者描點作圖。然后根據(jù)函數(shù)關系讀取圖象信息或者描點作圖。(2)讀圖時，要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線讀圖時，要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線與橫坐標包圍的與橫坐標包圍的“面積面積”等所對應的物理意義，盡可能多地等所對應的物理意義，盡可能多地提取解題信息。提取解題信息。方法技巧方法技巧圖圖5A01 s內(nèi)，物體的加速度大小為內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2B12 s內(nèi)，物體的加速度大小為內(nèi)，物體的加速度大小為2 m/s2C01 s內(nèi)，物體的位移為內(nèi)，物體的位移為7 mD02 s內(nèi)，物體的總位移
9、為內(nèi)，物體的總位移為11 m答案答案BD連接體問題連接體問題角度角度1加速度相同的連接體問題加速度相同的連接體問題1連接體的分類連接體的分類根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分根據(jù)兩物體之間相互連接的媒介不同，常見的連接體可以分為三大類。為三大類。(1)繩繩(桿桿)連接：兩個物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起；連接：兩個物體通過輕繩或輕桿的作用連接在一起；(2)彈簧連接：兩個物體通過彈簧的作用連接在一起；彈簧連接：兩個物體通過彈簧的作用連接在一起；(3)接觸連接：兩個物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接觸連接：兩個物體通過接觸面的彈力或摩擦力的作用連接在一起。接在一起。2連接
10、體問題的分析方法連接體問題的分析方法(1)分析方法：整體法和隔離法。分析方法：整體法和隔離法。(2)選用整體法和隔離法的策略：選用整體法和隔離法的策略：當各物體的運動狀態(tài)相同時，宜選用整體法；當各物體的當各物體的運動狀態(tài)相同時，宜選用整體法；當各物體的運動狀態(tài)不同時，宜選用隔離法；運動狀態(tài)不同時，宜選用隔離法；對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應用對較復雜的問題，通常需要多次選取研究對象，交替應用整體法與隔離法才能求解。整體法與隔離法才能求解。A8 B10 C15 D18答案答案BC圖圖6A彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是50 NB彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是24 NC
11、在突然撤去在突然撤去F2的瞬間，的瞬間，m2的加速度大小為的加速度大小為4 m/s2D在突然撤去在突然撤去F2的瞬間，的瞬間，m1的加速度大小為的加速度大小為10 m/s2答案答案B圖圖7答案答案BD(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)木板與地面間的動摩擦因數(shù)1及小物塊與木板間的動摩擦因及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)數(shù)2；(2)木板的最小長度；木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。木板右端離墻壁的最終距離。圖圖8答案答案(1)0.10.4(2)6 m(3)6.5 m加速度不同的連接問題的處理方法加速度不同的連接問題的處理方法若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同，一般應采用隔離法。分別以若系統(tǒng)內(nèi)各物體的
12、加速度不同，一般應采用隔離法。分別以各物體為研究對象，對每個研究對象進行受力和運動狀態(tài)分各物體為研究對象，對每個研究對象進行受力和運動狀態(tài)分析，分別應用牛頓第二定律建立方程，并注意應用各個物體析，分別應用牛頓第二定律建立方程，并注意應用各個物體間的相互作用關系，聯(lián)立求解。間的相互作用關系，聯(lián)立求解。規(guī)律方法規(guī)律方法甲甲 乙乙圖圖9(1)物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小物塊沖上木板做勻減速直線運動的加速度大小a1，木板開始，木板開始做勻加速直線運動的加速度大小做勻加速直線運動的加速度大小a2，達到相同速度后一起勻減，達到相同速度后一起勻減速直線運動的加速度大小速直線運動的加速度大小a；(
13、2)物塊質(zhì)量物塊質(zhì)量m與長木板質(zhì)量與長木板質(zhì)量M之比；之比；(3)物塊相對長木板滑行的距離物塊相對長木板滑行的距離x。答案答案(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)32(3)20 m動力學中的臨界極值問題動力學中的臨界極值問題分析臨界問題的三種方法分析臨界問題的三種方法極限法把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達到正確解決問題的目的假設法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時，往往用假設法解決問題數(shù)學法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式，根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件圖圖10(1)求物塊加速度的大
14、小及到達求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大小；點時速度的大?。?2)拉力拉力F與斜面夾角多大時，拉力與斜面夾角多大時，拉力F最??？拉力最小？拉力F的最小值是多的最小值是多少？少？圖圖11答案答案B圖圖12答案答案ABD動力學中極值問題的臨界條件和處理方法動力學中極值問題的臨界條件和處理方法(1)“四種四種”典型的臨界問題相應的臨界條件典型的臨界問題相應的臨界條件接觸或脫離的臨界條件：彈力接觸或脫離的臨界條件：彈力FN0；相對滑動的臨界條件：靜摩擦力達到最大值；相對滑動的臨界條件：靜摩擦力達到最大值；繩子斷裂的臨界條件是張力等于繩子最大承受力，繩子松繩子斷裂的臨界條件是張力等于繩子最大承受力
15、，繩子松弛的臨界條件是弛的臨界條件是FT0；速度達到最值的臨界條件：加速度為零。速度達到最值的臨界條件：加速度為零。規(guī)律方法規(guī)律方法(2)“四種四種”典型的數(shù)學處理方法典型的數(shù)學處理方法三角函數(shù)法；三角函數(shù)法；根據(jù)臨界條件列不等式法；根據(jù)臨界條件列不等式法；利用二次函數(shù)的判別式法；利用二次函數(shù)的判別式法；極限法。極限法。1(2016海南單科，海南單科，5)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力向上的拉力F的作用，其下滑的速度時間圖線如圖的作用，其下滑的速度時間圖線如圖13所示。所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為
16、常數(shù)，在05 s，510 s，1015 s內(nèi)內(nèi)F的大小分別為的大小分別為F1、F2和和F3，則，則()圖圖13AF1F3CF1F3 DF1F3解析解析根據(jù)根據(jù)vt圖象可以知道，在圖象可以知道，在05 s內(nèi)加速度為內(nèi)加速度為a10.2 m/s2，方向沿斜面向下；在方向沿斜面向下；在510 s內(nèi)，加速度內(nèi)，加速度a20；在；在1015 s內(nèi)加內(nèi)加速度為速度為a30.2 m/s2，方向沿斜面向上；受力分析如圖。在，方向沿斜面向上；受力分析如圖。在05 s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：mgsin fF1ma1，則，則F1mgsin f0.2m；在；在510 s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：內(nèi)，根
17、據(jù)牛頓第二定律：mgsin fF2ma2，則，則F2mgsin f；在；在1015 s內(nèi)，根據(jù)牛頓第內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律：二定律：fF3mgsin ma3，則，則F3mgsin f0.2m，故可，故可以得到以得到F3F2F1，故選項，故選項A正確。正確。答案答案A2(2016武漢市二模武漢市二模)物塊物塊A、B放在光滑的水平地面上，其質(zhì)放在光滑的水平地面上，其質(zhì)量之比量之比mAmB21?，F(xiàn)用水平。現(xiàn)用水平3 N的拉力作用在物體的拉力作用在物體A上，上，如圖如圖14所示，則所示，則A對對B的拉力等于的拉力等于()圖圖14A1 N B1.5 N C2 N D3 N答案答案A3(2017安徽屯溪一中
18、月考安徽屯溪一中月考)(多選多選)如圖如圖15甲所示，在升降機的甲所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛頂部安裝了一個能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球，若升降機在的小球，若升降機在勻速運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段勻速運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段時間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力時間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時間隨時間t變化的圖象如圖乙所示，變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則為重力加速度，則()圖圖15A升降機停止前在向上運動升降機停止前在向上運動B0t1
19、時間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，時間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1t2時間內(nèi)小球處于超重時間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)狀態(tài)Ct1t3時間內(nèi)小球向下運動，速度先增大后減小時間內(nèi)小球向下運動，速度先增大后減小Dt3t4時間內(nèi)小球向下運動，速度一直增大時間內(nèi)小球向下運動，速度一直增大解析解析由圖象看出，升降機停止后彈簧的拉力變小，小球向上由圖象看出，升降機停止后彈簧的拉力變小，小球向上運動，而小球的運動方向與升降機原來的運動方向相同，則知運動，而小球的運動方向與升降機原來的運動方向相同，則知升降機停止前在向上運動，故升降機停止前在向上運動，故A正確；正確；0t1時間內(nèi)拉力小于重時間內(nèi)拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，力，小
20、球處于失重狀態(tài)，t1t2時間內(nèi)拉力也小于重力，小球也時間內(nèi)拉力也小于重力，小球也處于失重狀態(tài)，故處于失重狀態(tài)，故B錯誤；錯誤；t1時刻彈簧處于原長狀態(tài)，時刻彈簧處于原長狀態(tài)，t1t3時間時間內(nèi)小球向上運動，內(nèi)小球向上運動，t3時刻小球到達最高點，彈簧處于壓縮狀態(tài)，時刻小球到達最高點，彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球所受的合力方向向下，與速度方向相反，速度減小，小球所受的合力方向向下，與速度方向相反，速度減小，C錯誤；錯誤；t3t4時間內(nèi)小球向下運動，重力做正功，彈簧的彈力也做正功，時間內(nèi)小球向下運動，重力做正功，彈簧的彈力也做正功，小球動能增大，速度增大，小球動能增大，速度增大，D正確。正確。答案答案AD(1)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)2；(2)物塊和木板發(fā)生相對滑動時，所掛鉤碼質(zhì)量物塊和木板發(fā)生相對滑動時，所掛鉤碼質(zhì)量m應滿足什么條應滿足什么條件？件？圖圖16
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