高考物理总复习第三章牛顿运动定律专题讲座三牛顿运动定律的综合应用课件教科版0723346
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2018届高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用课件
g 2
的加速度减速上行,下列
判断中正确的是
(
)
A.缆车平稳匀速上行和减速上行时,缆车对游客的摩 擦力平行钢绳索向上 B.缆车平稳匀速上行和减速上行时,游客对缆车的作 用力均竖直向下 C.缆车减速上行时,缆车对游客的作用力是平稳匀速 上行时的 1 D.缆车减速上行时,缆车对游客的支持力是平稳匀速 上行时的
失重 状态。 宇航员处于_____
知识点2
牛顿运动定律的应用
加速度 (1)整体法:当连接体内(即系统内)各物体的_______ 整体 分 相同时,可以把系统内的所有物体看成一个_____, 整体 列 析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对_____
方程求解的方法。
相互作用的内力 时, (2)隔离法:当求系统内物体间_______________ “隔离” 出来,分析其受力 常把某个物体从系统中_________ 隔离 出来的物体 和运动情况,再用牛顿第二定律对_____ 列方程求解的方法。
第3讲 牛顿运动定律的综合应用
【知识梳理】 知识点1 超重和失重
超重、失重和完全失重比较:
超重现象 物体对支持物的 压力(或对悬挂 大于 概念 物的拉力)_____ 物体所受重力 的现象
失重现象
完全失重现象 物体对支持 物的压力(或 对悬挂物的 等于零 拉力)_______ 的现象
物体对支持物 的压力(或对 悬挂物的拉 小于 物 力)_____ 体所受重力 的现象
【规律总结】超失重的两点注意
(1)不管物体的加速度是否沿竖直方向,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。 (2)发生超失重现象时,物体的重力依然存在,且不发生 变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发
生变化。
的加速度减速上行,下列
判断中正确的是
(
)
A.缆车平稳匀速上行和减速上行时,缆车对游客的摩 擦力平行钢绳索向上 B.缆车平稳匀速上行和减速上行时,游客对缆车的作 用力均竖直向下 C.缆车减速上行时,缆车对游客的作用力是平稳匀速 上行时的 1 D.缆车减速上行时,缆车对游客的支持力是平稳匀速 上行时的
失重 状态。 宇航员处于_____
知识点2
牛顿运动定律的应用
加速度 (1)整体法:当连接体内(即系统内)各物体的_______ 整体 分 相同时,可以把系统内的所有物体看成一个_____, 整体 列 析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对_____
方程求解的方法。
相互作用的内力 时, (2)隔离法:当求系统内物体间_______________ “隔离” 出来,分析其受力 常把某个物体从系统中_________ 隔离 出来的物体 和运动情况,再用牛顿第二定律对_____ 列方程求解的方法。
第3讲 牛顿运动定律的综合应用
【知识梳理】 知识点1 超重和失重
超重、失重和完全失重比较:
超重现象 物体对支持物的 压力(或对悬挂 大于 概念 物的拉力)_____ 物体所受重力 的现象
失重现象
完全失重现象 物体对支持 物的压力(或 对悬挂物的 等于零 拉力)_______ 的现象
物体对支持物 的压力(或对 悬挂物的拉 小于 物 力)_____ 体所受重力 的现象
【规律总结】超失重的两点注意
(1)不管物体的加速度是否沿竖直方向,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。 (2)发生超失重现象时,物体的重力依然存在,且不发生 变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发
生变化。
牛顿第一定律牛顿第三定律—高考物理总复习优质PPT课件
(4)惯性的两种表现形式 深刻理解牛顿运动定律，正确受力分析，解决运动和力的关系．注意对生活实例的分析、物理过程的认识，建立物理模型，归纳总结，提升物理核
心素养.
①物体在不受外力或所受的合 实验：验证牛顿第二定律拓展变式实验，总质量不变
题型及高考热点
外力为零时，惯性表
实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系
现为使物体保持原来的运动状态不变． 本章涉及的思想方法和解题方法较多，如理想实验法、控制变量法、图象法、假设法、程序法、整体法和隔离法等，复习中注意体会
要有清晰的惯性、作用力与反作用力、超重与失重等物理观念，能准确应用这些概念解释物体的运动现象.
要有清晰的惯性、作用力与反作用力、超重与失重等物理观念，能准确应用这些概念解释物体的运动现象.
解析：设绳子对物体的拉力为 F1，F1－mg＝ma， F1＝m(g＋a)＝210 N， 绳子对人的拉力 F2＝F1＝210 N， 人处于静止状态，则地面对人的支持力 FN＝Mg－F2＝490 N， 由牛顿第三定律知：人对地面的压力 F′N＝FN＝490 N．故 B 项正确． 答案：B
1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有 重要作用．下列说法不符合历史事实的是( )
[思维点拨] 理想斜面实验：在轨道的一边释放一颗 小球，如果忽略摩擦力带来的影响，我们发现小球从左边 滚下后，再从右边的斜面滚上，小球将上升到与左边释放 高度相同的点；若将右边的倾斜角减小，小球还是上升到 原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道 为水平，小球要想达到原来的高度，但小球无法达到原来 的高度，小球将永远运动下去．
2．(多选)下列关于力的说法正确的是( ) A．作用力和反作用力作用在同一物体上 B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的 原因 答案：BD
2020届高考物理总复习课件：第3章牛顿运动定律专题讲座三牛顿运动定律的综合应用课件教科版
2.连接体问题的具体类型 (1)通过滑轮和绳的连接体问题:若要求绳的拉力,绳跨过定滑轮,连接的两物 体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法. (2)水平面上的连接体问题:这类问题一般多是连接体(系统)中各物体保持相 对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般整体法、隔离法交替应用. (3)斜面体及其上面物体组成的系统的问题:当物体具有沿斜面方向的加速度, 而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析;若物体随斜面体共 同加速运动,一般整体法、隔离法交替应用.
D
A.当0<F≤μmg时,绳中拉力为0 B.当μmg<F≤2μmg时,A,B物体均静止 C.当F>2μmg时,绳中拉力等于 F D.无论F多大,绳中拉力都不可能2 等于
F 3
3.[斜面上的连接体问题](2018·山东济南调研)如图所示,物体A和B叠放在固 定光滑斜面上,A,B的接触面与斜面平行.当A,B以相同的速度沿斜面向上运动时, 关于物体A的受力个数,正确的是( B )
2. [超重、失重问题的分析和计算]空中缆车是旅游景点给游客准备的上山和 进行空中参观的交通工具,如图所示,一质量为m的游客乘坐空中缆车沿着坡度 为30°的钢绳索上行.开始时缆车平稳匀速上行,由于故障,缆车以a= 的加速 度A.减缆速车上平行稳g2,匀下速列上判行断和中减正速确上的行是时( ,缆 车)对游客的摩擦力D平行钢绳索向上 B.缆车平稳匀速上行和减速上行时,游客对缆车的作用力均竖直向下 C.缆车减速上行时,缆车对游客的作用力比平稳匀速上行时的大 D.缆车减速上行时,缆车对游客的支持力比平稳匀速上行时的小
考点二 应用整体法与隔离法处理连接体问题
1.方法选取 (1)整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以 把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度 (或其他未知量). (2)隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力, 则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解. (3)整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以选 用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定 律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.
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30°，物块与斜
3
3
面之间的动摩擦因数μ＝ .重力加速度g取10 m/s2.
(1答)求案物块3加m速/s2度的8 大m/小s 及到达B点时速度的大小.
解析
2019年9月15
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38
(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？
答案
13 3 30° 5 N
解析
Fcos α－mgsin θ－Ff＝ma
7
【例2】 如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、
C的质量分别为m、2m、3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，
其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT，现用水平
拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则分析 答案 解析
题眼①
A.此过程中物体C受重力等五个力作用
2019年9月15
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6
【例1】 (多选)(2016·天津理综·8)我国高铁技术处于世界领先水平.如图所
示，和谐号动车组是由动ห้องสมุดไป่ตู้和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不
提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率
都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组
2019年9月15
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20
【例3】 如图所示，斜面体ABC放在粗糙的水平地面上.
小滑块在斜面底端以初速度v0＝9.6 m/s沿斜面上滑.斜
Ff
面倾角θ＝37°，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.45.
v
整个过程斜面体保持静止不动，已知小滑块的质量m＝
题眼①
1 kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.试求：
高考物理一轮复习第三章第3讲牛顿运动定律的综合应用课件高三全册物理课件
2021/12/9
第四页，共四十八页。
2．判断超重和失重的方法 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物
从受力的 体处于超重状态；小于重力时，物块处于失重状态；
角度判断 等于零时，物体处于完全失重状态
从加速度 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态； 的 具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的
3．整体法、隔离法的交替运用：若连接体内各物体具有相同的加 速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然 后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即 “先整体求加速度，后隔离求内力”．若已知物体之间的作用力，则 “先隔离求加速度，后整体求外力”．
2021/12/9
第二十二页，共四十八页。
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第十二页，共四十八页。
(2018·全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上， 上端放有物块 P，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动．以 x 表示 P 离开静止位置的位移， 在弹簧恢复原长前，下列表示 F 和 x 之间关系的图象可能正确的是
第十页，共四十八页。
考点 2 动力学图象问题
1．图象问题的类型 (1)已知物体受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 体的受力情况． (3)由已知条件确定某物理量的变化图象．
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第十一页，共四十八页。
2．解题策略 (1)分清图象的类型：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明 确其物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点． (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、 纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等． (3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情 境结合起来，应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而 明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系，以便对有关物理 问题作出准确判断．
高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第3节牛顿运动定律的综合应用课件
页
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关 键 能 力 全 突 破
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图(a)
图(b)
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图(c)
30
核 心 素 养
课 后 限 时 集 训
返 首 页
31
A．木板的质量为1 kg
核
B．2～4 s内，力F的大小为0.4 N
心
素
关
C．0～2 s内，力F的大小保持不变
养
键
能 力
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
关
养
键 能
乙中的小球，水平方向有F′Tsin α＝ma′，对于题图甲中的小车，来自力课全 突
水平方向有FTsin α＝m0a，因为m0>m，所以a′>a。对小球与车组
后
破
成的整体，由牛顿第二定律得F＝(m0＋m)a，F′＝(m0＋m)a′，所
限 时
集
以F′>F，选项B正确。]
训
返
首
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第二十四页，共一百零八页。
关 用隔离法。
养
键
能 力
(2)运用隔离法解题的基本步骤：
课
全
后
突 破
①明确研究对象或过程、状态。
限
时
②将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从系统或全过程 集
训
中隔离出来。
返
首
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第四页，共一百零八页。
5
核
心
素
关
养
键 能
③画出某状态下的受力图或运动过程示意图。
力
课
全
④选用适当的物理规律列方程求解。
高考物理一轮总复习 必修部分 第3章 牛顿运动定律 第3讲 牛顿运动定律的综合应用课件
2．超重、失重和完全失重的比较
知识点 2 牛顿定律的应用 Ⅱ 整体法和隔离法
(1)整体法 当连接体内(即系统内)各物体的 加速度 相同时，可以把系统内的所有物体看成一个 整体 ，分析 其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对 整体 列方程求解的方法。
(2)隔离法 当求系统内物体间相互作用的 内力 时，常把某个物体从系统中 隔离 出来，分析其受力和运动情 况，再用牛顿第二定律对 隔离 出来的物体列方程求解的方法。
1．[2015·贵州五校联考]如图所示，与轻绳相连的物体 A 和 B 跨过定滑轮，质量 mA<mB，A 由静止释 放，不计绳与滑轮间的摩擦，则在 A 向上运动的过程中，轻绳的拉力( )
总结升华
判断超重和失重现象的三个技巧 (1)从受力的角度判断 当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态，等于零 时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力 加速度时处于完全失重状态。 (3)从速度变化角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重； ②物体向下加速或向上减速时，失重。
(1)手托物体向上运动的过程，始终加速吗？ 提示：不是，可以减速。
(2)物体离开手的瞬间，受什么力的作用？ 提示：只受重力作用。
尝试解答 选 D。 手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体 既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项 A 错误；物体从静止到运动，必有 一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项 B 错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体 的加速度等于重力加速度，选项 C 错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化率比物体速 度的变化率大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，故 D 正确。
高考物理一轮复习课件专题三：牛顿运动定律的综合应用
• 应在什么方向物体才会产生题目给定的 运动状态．
• 方法二：假定某力沿某一方向，用运动 规律进行验算，若算得正值，说明此力与假
• 2．“极限法”分析动力学问题
•
在物体的运动状态变化过程中，往往
达到某个特定状态时，有关的物理
•
量将发生突变，此状态叫临界状态．
相应的待求物理量的值叫临界
• 2.
• 解析：在施加外力F前，对AB整体受力 分析可得：2mg＝kx1，A、B两物体分离时 ，B物体受力平衡，两者加速度恰好为零， 选项A、B错误；对物体A：mg＝kx2，由于 x1－x2＝h，所以弹簧的劲度系数为k＝mg/h ，选项C正确；在 B与A分离之前，由于弹
• 图3－3－7 •2－1 如图3－3－7所示，光滑水平面上放置 质量分别为m、2m的A、B两个物 •• 体解，析A：、当B间A、的B最之大间静恰摩好擦不力发为生μ相m对g，滑现动用 水时平力拉F最力大F拉，B此，时使，AB对以于同A一物体所受的合外
【例3】如图3－3－8所示，一辆卡车后面用轻绳拖着
• 擦因数相同．当用水平力F作用于图3B－上3－3且两 物块共同向右加速运动时，弹簧的伸
【例1】 如图3－3－4所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和 水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、 Q.球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为 F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速 度a应是( )
压力
橡皮 绳
较大
一般不 能突变
只有拉 力没有
压力
• 当物不体受处力处突然变化时，物体的加速既度可有
轻弹 计 相等
一般不 拉力也
1.
图3－3－1 如图3－3－1所示，A、B两木块间连一轻质弹簧，A、B质量相等，一起静 止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块 的加速度分别是( )
• 方法二：假定某力沿某一方向，用运动 规律进行验算，若算得正值，说明此力与假
• 2．“极限法”分析动力学问题
•
在物体的运动状态变化过程中，往往
达到某个特定状态时，有关的物理
•
量将发生突变，此状态叫临界状态．
相应的待求物理量的值叫临界
• 2.
• 解析：在施加外力F前，对AB整体受力 分析可得：2mg＝kx1，A、B两物体分离时 ，B物体受力平衡，两者加速度恰好为零， 选项A、B错误；对物体A：mg＝kx2，由于 x1－x2＝h，所以弹簧的劲度系数为k＝mg/h ，选项C正确；在 B与A分离之前，由于弹
• 图3－3－7 •2－1 如图3－3－7所示，光滑水平面上放置 质量分别为m、2m的A、B两个物 •• 体解，析A：、当B间A、的B最之大间静恰摩好擦不力发为生μ相m对g，滑现动用 水时平力拉F最力大F拉，B此，时使，AB对以于同A一物体所受的合外
【例3】如图3－3－8所示，一辆卡车后面用轻绳拖着
• 擦因数相同．当用水平力F作用于图3B－上3－3且两 物块共同向右加速运动时，弹簧的伸
【例1】 如图3－3－4所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和 水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、 Q.球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为 F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速 度a应是( )
压力
橡皮 绳
较大
一般不 能突变
只有拉 力没有
压力
• 当物不体受处力处突然变化时，物体的加速既度可有
轻弹 计 相等
一般不 拉力也
1.
图3－3－1 如图3－3－1所示，A、B两木块间连一轻质弹簧，A、B质量相等，一起静 止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块 的加速度分别是( )
高考物理一轮复习 第三章 第3单元 牛顿运动定律的综合应用课件
• 2．(多选)如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上 方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶 上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段 时间内，木箱的运动状态可能为( )
• A．加速下降 B．加速上升
• C．减速上升 D．减速下降
┃题组二┃ 整体法与隔离法
• 3．如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质 量为2 kg的物体A，处于静止状态．若将一个质量为3 kg的 物体B轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为(取g＝10
• 4．尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一 部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状 态．
[试题调研] • [调研1] (多选)如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能
够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下 端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力 F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则( )
• 3．当问题中出现相互作用的多个物体时，可以选择系统为 研究对象，也可以选择其中一个物体为研究对象，从而出现 整体法与隔离法．
突破核心
•细研核心点 练透经典题
考点一 超重与失重
• 1．尽管物体的加速度不是沿竖直方向，但只要其加速 度在竖直方向上有分量即ay≠0，物体就会出现超重或失重状 态．当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖 直向下时，物体处于失重状态．
• 2．隔离法
• 当求系统内物体间________________时，常把某个物 体从系统中________出来，分析其受力和运动情况，再用牛 顿第二定律对________出来的物体列方程求解的方法．
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答案 AD
一题一得 超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上 的加速度，与物体的运动方向无关．进行定性分析问题时，一 定要对物体的运动过程进行分析，特别是物体在竖直方向上的 加速度，从而判定物体视重变化．
如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天 花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现 弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明( )
重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数
(表内时间不表示先后顺序)：
时间
t0 t1 t2 t3
体重计示数(kg) 45.0 50.0 40.0 45.0
若已知 t0 时刻电梯静止，则( ) A．t1 和 t2 时刻电梯的加速度方向一定相反 B．t1 和 t2 时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力 发生了变化
考点三 考查临界与极值问题 从一物理过程转入另一物理过程中，将出现临界与极值问 题．题中常用“刚好”“恰好”“最大”“最小”等语言叙 述． 常出现的临界条件为：(1)相互接触的物体之间、绳子或杆 的弹力为零；(2)相对静止的物体间静摩擦力达到最大，通常在 计算中取最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
物理思想方法：用极限法分析临界问题
A．电梯一定是在下降 B．电梯可能是在上升 C．电梯的加速度方向一定是向上 D．乘客一定处在失重状态
【答案】BD
【解析】因“弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小”， 所以小球所受的合外力向下，加速度向下，乘客处于失重状态， C 错误，D 正确；仅知加速度的方向，无法判断电梯的运动方 向，其运动方向有两种可能，即上升或下降，A 错误，B 正确．
考点二 超重、失重和视重 物体处于失重状态还是超重状态，仅由加速度的方向决 定，而与物体的速度方向无关．无论物体处于超重还是失重状 态，物体本身的重力并未发生改变．物体处于完全失重时，由 于重力产生的一切物理现象都将消失．
一题一得 超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上 的加速度，与物体的运动方向无关．进行定性分析问题时，一 定要对物体的运动过程进行分析，特别是物体在竖直方向上的 加速度，从而判定物体视重变化．
如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天 花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现 弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明( )
重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数
(表内时间不表示先后顺序)：
时间
t0 t1 t2 t3
体重计示数(kg) 45.0 50.0 40.0 45.0
若已知 t0 时刻电梯静止，则( ) A．t1 和 t2 时刻电梯的加速度方向一定相反 B．t1 和 t2 时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力 发生了变化
考点三 考查临界与极值问题 从一物理过程转入另一物理过程中，将出现临界与极值问 题．题中常用“刚好”“恰好”“最大”“最小”等语言叙 述． 常出现的临界条件为：(1)相互接触的物体之间、绳子或杆 的弹力为零；(2)相对静止的物体间静摩擦力达到最大，通常在 计算中取最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
物理思想方法：用极限法分析临界问题
A．电梯一定是在下降 B．电梯可能是在上升 C．电梯的加速度方向一定是向上 D．乘客一定处在失重状态
【答案】BD
【解析】因“弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小”， 所以小球所受的合外力向下，加速度向下，乘客处于失重状态， C 错误，D 正确；仅知加速度的方向，无法判断电梯的运动方 向，其运动方向有两种可能，即上升或下降，A 错误，B 正确．
考点二 超重、失重和视重 物体处于失重状态还是超重状态，仅由加速度的方向决 定，而与物体的速度方向无关．无论物体处于超重还是失重状 态，物体本身的重力并未发生改变．物体处于完全失重时，由 于重力产生的一切物理现象都将消失．
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第三节 牛顿运动定律的综合应用课件
解析：物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下 的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变 化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化， 综合所述，A、B、C均错，D正确．
答案：D
2．下列关于超重和失重的说法正确的是( ) A．游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状 态 B．跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处 于超重状态 C．飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回 地面过程中处于失重状态 D．给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于 超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
3．超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小 了，完全失重也不是说重力完全消失了．在发生这些现象 时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持 物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化．
4．在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现 象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮 力、液体柱不再产生向下的压强等．
A．人向上弹起过程中，人一直处于超重状态 B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的 作用力 C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的 总重力
解析：人向上弹起过程中，先加速向上(处于超重状态)，再 减速向上(处于失重状态)，选项A错误；踏板对人的作用力和人 对踏板的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，选项B错 误；弹簧压缩到最低点时，人的加速度向上，人处于超重状 态，所以高跷对人的作用力大于人的重力，高跷对地的压力大 于人和高跷的总重力，选项C正确，选项D错误．
第三章
牛顿运动定律
第三节 牛顿运动定律的综合应用
高考物理总复习第三章牛顿运动定律能力课1牛顿运动定律的综合应用课件
第十五页，共46页。
解析 利用a－t图象可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速 度，电梯处于超重状态，则选项A错误；0～5 s时间内，电梯 处于超重状态，拉力大于重力，5～55 s时间内，a＝0，电梯 处于匀速上升过程，拉力等于重力，55～60 s时间内，电梯处 于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误；因a －t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上 方(shànɡ fānɡ)的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电 梯的速度在t＝60 s时为零，选项D正确。 答案 D
能力课1 牛顿(niúdùn)运动定律的综合
第一页，共46页。
[冷考点]超重(chāo zhòng)、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) 大于 物
体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有(jùy向ǒu上) (xiàngshà的ng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) 小于 物
图1
第四页，共46页。
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(zhèngquè)；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
答案(dáàn) C
第十页，共46页。
[热考点]动力学中的图象(túxiànɡ)问题
解析 利用a－t图象可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速 度，电梯处于超重状态，则选项A错误；0～5 s时间内，电梯 处于超重状态，拉力大于重力，5～55 s时间内，a＝0，电梯 处于匀速上升过程，拉力等于重力，55～60 s时间内，电梯处 于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误；因a －t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上 方(shànɡ fānɡ)的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电 梯的速度在t＝60 s时为零，选项D正确。 答案 D
能力课1 牛顿(niúdùn)运动定律的综合
第一页，共46页。
[冷考点]超重(chāo zhòng)、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) 大于 物
体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有(jùy向ǒu上) (xiàngshà的ng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) 小于 物
图1
第四页，共46页。
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(zhèngquè)；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
答案(dáàn) C
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[热考点]动力学中的图象(túxiànɡ)问题
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专题讲座三
牛顿运动定律的综合应用
核心探究
演练提升
核心探究
考点一
1.物体的超、失重
分类探究·各个击破
超重与失重
2.判断超重和失重现象的三个技巧 (1)从受力的角度判断 当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时 处于失重状态,等于零时处于完全失重状态. (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,
B.c点位置人处于超重状态 C.e点位置人处于失重状态 D.d点的加速Fra bibliotek小于f点的加速度
〚核心点拨〛 (1)力传感器上显示的是压力,静止时重力等于压力的大小,
只有比较合力的大小才能比较加速度的大小.
(2)压力大于重力就是超重,压力小于重力就是失重.
解析:由图可知人的重力为 500 N,故 A 错误;c 点位置人的支持力 750 N>500 N,处于超重 状态,故 B 正确;e 点位置人的支持力 650 N>500 N,处于超重状态,故 C 错误;d 点的加速度
2.导学号 58826056 [超重、失重问题的分析和计算]空中缆车是旅游景点给
游客准备的上山和进行空中参观的交通工具,如图所示,一质量为m的游客乘坐 空中缆车沿着坡度为30°的钢绳索上行.开始时缆车平稳匀速上行,由于故障, 缆车以a= 的加速度减速上行,下列判断中正确的是( ) g D A.缆车平稳匀速上行和减速上行时 , 缆车对游客的摩擦力平行钢绳索向上 2 B.缆车平稳匀速上行和减速上行时,游客对缆车的作用力均竖直向下 C.缆车减速上行时,缆车对游客的作用力比平稳匀速上行时的大
向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.
(3)从速度变化角度判断 ①物体向上加速或向下减速时,超重. ②物体向下加速或向上减速时,失重.
3.超重和失重现象的两点说明 (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)当物体处于完全失重状态时,重力只有使物体产生a=g的加速度效果,不再 有其他效果.此时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如物体悬浮 空中、天平失效、液体不再产生压强和浮力、“天宫二号”中的航天员躺着 和站着睡觉一样舒服等.
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
解析:(1)电梯向上做匀加速运动时拉力最大, 由牛顿第二定律得F1-mg=ma1
所以F1=mg+ma1=2.0×103×(10+1.0) N
=2.2×104 N 电梯向上做匀减速运动时拉力最小, 由牛顿第二定律得mg-F2=ma2 故F2=mg-ma2=2.0×103×(10-1.0) N =1.8×104 N.
学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的 运动,即先经历失重状态,后经历超重状态,示数F先小于体重,后大于体重; 每次起立,该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速 度方向向下)的运动,即先经历超重状态,后经历失重状态,示数F先大于体重, 后小于体重.由图线可知,C正确,B,D错误.
9 11 1.0 = 2
m/s=10 m/s
所求功率 P=Fv11=2.0×105 W 由动能定理,总功为
1 1 W=Ek2-Ek1= m v112 -0= ×2.0×103×102 J=1.0×105 J. 2 2 答案:(3)2.0×105 W 1.0×105 J
多维训练
1.[由“视重”判断超重、失重现象](多选)如图所示是某同学站在力传感器 上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线.由图线可知该同
F mg 1500 500 2 2 2 为 = m/s =20 m/s ,f 点的加速度为 a=g=10 m/s ,所以,d 点的加速度大 m 50
于 f 点的加速度,故 D 错误.
【典例2】 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模
型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t变化的.已 知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图2所示.电梯总质量m=2.0×103 kg. 忽略一切阻力,重力加速度g取10 m/s2.
【典例1】 (2018·南京金陵中学模拟)图(甲)是某人站在力传感器上做下蹲、 起跳动作的示意图,中间的点表示人的重心.图(乙)是根据传感器采集到的数据 画出的力—时间图线.两图中a～g各点均对应,其中有几个点在图(甲)中没有画 出.取重力加速度g=10 m/s2.根据图像分析可知( B )
A.人的重力为1 500 N
D.缆车减速上行时,缆车对游客的支持力比平稳匀速上行时的小
解析:缆车平稳匀速上行时,游客仅受重力 mg 和支持力 N1,其合力为零,即 N1=mg.当缆车减速 上行时,游客受重力 mg、支持力 N2、水平向左的摩擦力 f.将加速度按水平和竖直方向分解, 如图所示,则有 mg-N2=masin 30°,N2= F= N22 f 2 =
答案:(1)2.2×104 N
1.8×104 N
(2)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位
移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a-t图像,求 电梯在第1 s内的速度改变量Δ v1和第2 s末的速率v2;
解析:(2)第 1 s 内速度改变量Δv1 为 a t 图像中所围的“面积”
1 Δv1= ×1×1.0 m/s=0.5 m/s 2
2 答案:(2)0.5 m/s
1 2 1.0 v =Δv = m/s=1.5
2 2
m/s.
1.5 m/s
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0～11 s时间内,拉力和
重力对电梯所做的总功W.
解析:(3)电梯在第 11 s 时速度达到最大,此时 a=0, 拉力 F=mg=2.0×104 N v11
学( ) AC A.体重约为650 N
B.做了两次下蹲—起立的动作 C.做了一次下蹲—起立的动作,且下蹲后约2 s起立 D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
解析:当该同学站在力传感器上静止不动时,其合力为零,即压力示数等于该
同学的体重,由图线可知,该同学的体重约为650 N,A正确;每次下蹲,该同
牛顿运动定律的综合应用
核心探究
演练提升
核心探究
考点一
1.物体的超、失重
分类探究·各个击破
超重与失重
2.判断超重和失重现象的三个技巧 (1)从受力的角度判断 当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时 处于失重状态,等于零时处于完全失重状态. (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,
B.c点位置人处于超重状态 C.e点位置人处于失重状态 D.d点的加速Fra bibliotek小于f点的加速度
〚核心点拨〛 (1)力传感器上显示的是压力,静止时重力等于压力的大小,
只有比较合力的大小才能比较加速度的大小.
(2)压力大于重力就是超重,压力小于重力就是失重.
解析:由图可知人的重力为 500 N,故 A 错误;c 点位置人的支持力 750 N>500 N,处于超重 状态,故 B 正确;e 点位置人的支持力 650 N>500 N,处于超重状态,故 C 错误;d 点的加速度
2.导学号 58826056 [超重、失重问题的分析和计算]空中缆车是旅游景点给
游客准备的上山和进行空中参观的交通工具,如图所示,一质量为m的游客乘坐 空中缆车沿着坡度为30°的钢绳索上行.开始时缆车平稳匀速上行,由于故障, 缆车以a= 的加速度减速上行,下列判断中正确的是( ) g D A.缆车平稳匀速上行和减速上行时 , 缆车对游客的摩擦力平行钢绳索向上 2 B.缆车平稳匀速上行和减速上行时,游客对缆车的作用力均竖直向下 C.缆车减速上行时,缆车对游客的作用力比平稳匀速上行时的大
向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.
(3)从速度变化角度判断 ①物体向上加速或向下减速时,超重. ②物体向下加速或向上减速时,失重.
3.超重和失重现象的两点说明 (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)当物体处于完全失重状态时,重力只有使物体产生a=g的加速度效果,不再 有其他效果.此时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如物体悬浮 空中、天平失效、液体不再产生压强和浮力、“天宫二号”中的航天员躺着 和站着睡觉一样舒服等.
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
解析:(1)电梯向上做匀加速运动时拉力最大, 由牛顿第二定律得F1-mg=ma1
所以F1=mg+ma1=2.0×103×(10+1.0) N
=2.2×104 N 电梯向上做匀减速运动时拉力最小, 由牛顿第二定律得mg-F2=ma2 故F2=mg-ma2=2.0×103×(10-1.0) N =1.8×104 N.
学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的 运动,即先经历失重状态,后经历超重状态,示数F先小于体重,后大于体重; 每次起立,该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速 度方向向下)的运动,即先经历超重状态,后经历失重状态,示数F先大于体重, 后小于体重.由图线可知,C正确,B,D错误.
9 11 1.0 = 2
m/s=10 m/s
所求功率 P=Fv11=2.0×105 W 由动能定理,总功为
1 1 W=Ek2-Ek1= m v112 -0= ×2.0×103×102 J=1.0×105 J. 2 2 答案:(3)2.0×105 W 1.0×105 J
多维训练
1.[由“视重”判断超重、失重现象](多选)如图所示是某同学站在力传感器 上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线.由图线可知该同
F mg 1500 500 2 2 2 为 = m/s =20 m/s ,f 点的加速度为 a=g=10 m/s ,所以,d 点的加速度大 m 50
于 f 点的加速度,故 D 错误.
【典例2】 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模
型如图1所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t变化的.已 知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图2所示.电梯总质量m=2.0×103 kg. 忽略一切阻力,重力加速度g取10 m/s2.
【典例1】 (2018·南京金陵中学模拟)图(甲)是某人站在力传感器上做下蹲、 起跳动作的示意图,中间的点表示人的重心.图(乙)是根据传感器采集到的数据 画出的力—时间图线.两图中a～g各点均对应,其中有几个点在图(甲)中没有画 出.取重力加速度g=10 m/s2.根据图像分析可知( B )
A.人的重力为1 500 N
D.缆车减速上行时,缆车对游客的支持力比平稳匀速上行时的小
解析:缆车平稳匀速上行时,游客仅受重力 mg 和支持力 N1,其合力为零,即 N1=mg.当缆车减速 上行时,游客受重力 mg、支持力 N2、水平向左的摩擦力 f.将加速度按水平和竖直方向分解, 如图所示,则有 mg-N2=masin 30°,N2= F= N22 f 2 =
答案:(1)2.2×104 N
1.8×104 N
(2)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位
移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a-t图像,求 电梯在第1 s内的速度改变量Δ v1和第2 s末的速率v2;
解析:(2)第 1 s 内速度改变量Δv1 为 a t 图像中所围的“面积”
1 Δv1= ×1×1.0 m/s=0.5 m/s 2
2 答案:(2)0.5 m/s
1 2 1.0 v =Δv = m/s=1.5
2 2
m/s.
1.5 m/s
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0～11 s时间内,拉力和
重力对电梯所做的总功W.
解析:(3)电梯在第 11 s 时速度达到最大,此时 a=0, 拉力 F=mg=2.0×104 N v11
学( ) AC A.体重约为650 N
B.做了两次下蹲—起立的动作 C.做了一次下蹲—起立的动作,且下蹲后约2 s起立 D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
解析:当该同学站在力传感器上静止不动时,其合力为零,即压力示数等于该
同学的体重,由图线可知,该同学的体重约为650 N,A正确;每次下蹲,该同