第三章第三节.ppt

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1、第三节牛顿运动定律的综合应用第三节牛顿运动定律的综合应用第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律一、超重和失重一、超重和失重1超重超重(1)定义：物体对水平支持物的压力定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力或对竖直悬挂物的拉力) _物体所受重力的情况称为超重现象物体所受重力的情况称为超重现象(2)产生条件：物体具有产生条件：物体具有_的加速度的加速度大于大于向上向上栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律2失重失重(1)定义：物体对水平支持物的压力定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力或对竖直悬挂物的拉力) _

2、物体所受重力的情况称为失重现象物体所受重力的情况称为失重现象(2)产生条件：物体具有产生条件：物体具有_的加速度的加速度3完全失重完全失重(1)定义：物体对支持物的压力定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力) _的情况称为完全失重现象的情况称为完全失重现象(2)产生条件：物体的加速度产生条件：物体的加速度a_，方向竖直向下，方向竖直向下小于小于向下向下为零为零g栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 1.(多选多选)(2015广州调研广州调研)如图所示，如图所示，电梯内电梯内重为重为10 N的物体悬挂在弹簧测力计上的物体悬挂在弹簧测力计上某时刻，乘客观察到测力

3、计示数变为某时刻，乘客观察到测力计示数变为8 N，则，则电梯可能电梯可能()A匀加速向上运动匀加速向上运动B匀减速向上运动匀减速向上运动C匀加速向下运动匀加速向下运动D匀减速向下运动匀减速向下运动BC栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律二、解答连接体问题的常用方法二、解答连接体问题的常用方法1整体法整体法当系统中各物体的当系统中各物体的_相同时，我们可以把系统相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的_，当整体受到的外力已知时，可用，当整体受到的外力已知时，可用_求出整体的加速度求出整体的加速度

4、2隔离法隔离法当求解系统内物体间当求解系统内物体间_时，常把物体从系统中时，常把物体从系统中“隔离隔离”出来进行分析，依据牛顿第二定律列方程出来进行分析，依据牛顿第二定律列方程3外力和内力外力和内力(1)外力：系统外的物体对研究对象的作用力；外力：系统外的物体对研究对象的作用力；(2)内力：系统内物体之间的作用力内力：系统内物体之间的作用力加速度加速度质量之和质量之和牛顿第二定律牛顿第二定律相互作用力相互作用力栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律BD栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律考点考点一一 超重和失重现象超重和失重现象考点二考点二 整体法和隔离法解决连接

5、体问题整体法和隔离法解决连接体问题考点考点三三 分解加速度求解受力问题分解加速度求解受力问题栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律考点一超重和失重现象考点一超重和失重现象 1超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了在发生这重也不是重力完全消失了在发生这 些现象时，物体的重力些现象时，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依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬或对悬挂物的拉力挂物的拉力)发生了变化发生了变化(即即“视重视重”发生变化发生变化)2只要物体有向上或向下的加

6、速度，物体就处于超重或失重只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关状态，与物体向上运动还是向下运动无关栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律3尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖尽管物体的加速度不是在竖直方向，但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直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态4物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于决定的，其大小等于ma.栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 (单选单选)(2

7、015莆田模拟莆田模拟)关关 于超重和失于超重和失 重现重现象，下列象，下列描述中正确的是描述中正确的是()A电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态B磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态于超重状态C荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态D“神舟十号神舟十号”飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态宇航员处于完全失重状态解析解析电梯减速上升，加速度向下，失重，电梯减速上升，加速度

8、向下，失重，A错；列车水平错；列车水平加速，即不超重也不失重，加速，即不超重也不失重，B错；秋千摆到错；秋千摆到 最最 低点，加速度低点，加速度向上，超重，向上，超重，C错；飞船的向心加速度错；飞船的向心加速度 等于等于 轨道处的重力加轨道处的重力加速度，方向向下，完全失重，速度，方向向下，完全失重，D对对D栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律总结提升总结提升超重和失重现象的判断方法超重和失重现象的判断方法(1)从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力(或支持力或支持力)大大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态，于重力时，物体处

9、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等于零时处于完全失重状态(2)从加速度的方向判断，当物体具有向上的加速度时处于超从加速度的方向判断，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为重力加速度时处于完全失重状态栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 1.(单选单选)(2014高考北京卷高考北京卷)应用物理知识分应用物理知识分析生析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例 如平如平伸手掌

10、托起物体，由静止开始竖直伸手掌托起物体，由静止开始竖直 向上运动，直向上运动，直 至至 将将 物体物体 抛出对此现象分析正确的是抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度D栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律解析：受托物体由静

11、止开始向上运动，一定先做加速运动，物解析：受托物体由静止开始向上运动，一定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项A、B错误在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻错误在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项即手的加速度大于重力加速度，选项C错误，错误，D正确正确栏目

12、栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律考点二整体法和隔离法解决连接体问题考点二整体法和隔离法解决连接体问题1整体法的选取原则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，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外的作用力，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力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量或其他未知量)2隔离法的选取原则隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时

13、，就需要把物体从系统中隔离出来，应用体之间的作用力时，就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牛顿第二定律列方程求解栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律3整体法、隔离法的交替运用整体法、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合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力即“先整体先整体求加速度，后隔离求内力求加速度，后隔离求内力”栏目栏目导引导

14、引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示端的正下方，如图乙所示 求此状态下杆的加速度大小求此状态下杆的加速度大小a； 为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？何？审题点睛审题点睛(1)图甲中杆和

15、环均静止，把环隔离出图甲中杆和环均静止，把环隔离出 来受来受 力分力分析，由平衡条件列方程可求出绳中拉力析，由平衡条件列方程可求出绳中拉力(2)图乙中，杆与环一起加速，隔离环受力分析，由牛顿图乙中，杆与环一起加速，隔离环受力分析，由牛顿 第二第二定律列方程可求出环的加速度，再对杆和环作为一整体定律列方程可求出环的加速度，再对杆和环作为一整体 受力受力分析，由牛顿第二定律列方程求出施加的外力分析，由牛顿第二定律列方程求出施加的外力栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律总结提升总结

16、提升正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解程求解栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 2.(多选多选)(2015石家庄模拟石家庄模拟)如图甲所示，质如图甲所示，质 量分量分别为别为m、M的物体的物体A、B静止在劲度系数为静止在劲度系数为k的弹簧上，的弹簧上，A 与与 B不粘连现对物体不粘连现对物体A施加竖直向上的力施加竖直向上的力F使使A

17、、B 一一 起上起上 升，升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速 度随位度随位移的变化关系如图乙所示下列说法正确的是移的变化关系如图乙所示下列说法正确的是()AC栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律考点三分解加速度求解受力问题考点三分解加速度求解受力问题在应用牛顿第二定律解题时，通常不分解加速度而分在应用牛顿第二定律解题时，通常不分解加速度而分 解力，解力，但有一些题目要分解加速度最常见的情况是与斜面但有一些题目要分解

18、加速度最常见的情况是与斜面 模型结模型结合，物体所受的作用力是相互垂直的，而加速度的方合，物体所受的作用力是相互垂直的，而加速度的方 向与任向与任一方向的力不同向此时，首先分析物体受力，然后建一方向的力不同向此时，首先分析物体受力，然后建 立直立直角坐标系，将加速度角坐标系，将加速度a分解为分解为ax和和ay，根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得Fxmax，Fymay，使求解更加便捷、简单，使求解更加便捷、简单栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律 如图所示，某商场内扶梯与水平面夹角为如图所示，某商场内扶梯与水平面夹角为30，质量为质量为60 kg的人站在扶梯的水平台阶上，当扶

19、梯以的人站在扶梯的水平台阶上，当扶梯以2 m/s2 的的加速度斜向上运动时，求人对扶梯的压力和人所受到的摩加速度斜向上运动时，求人对扶梯的压力和人所受到的摩 擦擦力各是多少力各是多少栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律A栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律物理模型物理模型“滑块滑块滑板滑板”模型模型的分析的分析1模型特点：模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动相互作用下发生相对滑动2模型

20、分析模型分析解此类题的基本思路：解此类题的基本思路：(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；滑块和木板的加速度；(2)对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和木板的位位移关系或速度关系，建立方程特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移移都是相对地面的位移栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律审题点睛审题点睛(1)判断两者之间是否发生滑动，要比

21、较两者之判断两者之间是否发生滑动，要比较两者之间的摩擦力与最大静摩擦力的关系，若间的摩擦力与最大静摩擦力的关系，若ffm，则不滑动，反，则不滑动，反之则发生滑动之则发生滑动(2)两者发生相对滑动时，两者运动的位移都是对地的，注意两者发生相对滑动时，两者运动的位移都是对地的，注意找位移与板长的关系找位移与板长的关系栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律规律总结规律总结(1)滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；反向运动时，若滑块和滑板同向运动，位移之差等

22、于板长；反向运动时，位移之和等于板长位移之和等于板长(2)滑块是否会从滑板上掉下的临界条件是：滑块到达滑板滑块是否会从滑板上掉下的临界条件是：滑块到达滑板一端时两者共速一端时两者共速(3)滑块不能从滑板上滑下的情况下，当两者共速时，两者滑块不能从滑板上滑下的情况下，当两者共速时，两者受力、加速度发生突变受力、加速度发生突变栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律BCD栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律栏目栏目导引导引第三章牛顿运动定律第三章牛顿运动定律本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放