高考物理一輪總復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)專題3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件.ppt

熱點(diǎn)專題3牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 欄目導(dǎo)航 1 2 3 4 抓知識點(diǎn) 抓重難點(diǎn) 課時(shí)跟蹤檢測 抓易錯(cuò)點(diǎn) 一 超重和失重1 實(shí)重和視重 1 實(shí)重物體實(shí)際所受的重力 與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) 2 視重彈簧測力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重 當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí) 物體對彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不再等于物體的重力 2 超重 失重和完全失重的比較 大于 向上 向上 小于 向下 向下 為零 加深理解對超重和失重的理解注意以下兩點(diǎn)1 發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān) 只取決于加速度的方向 2 并非物體在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 才會(huì)出現(xiàn)超重或失重 只要加速度具有豎直向上的分量 物體就處于超重狀態(tài) 同理只要加速度具有豎直向下的分量 物體就處于失重狀態(tài) 判斷正誤 1 物體處于超重時(shí) 是指物體的重力增大了 2 物體處于失重狀態(tài)時(shí) 是指物體的 視重 減小了 3 物體在完全失重的條件下 對支持它的支持面壓力為零 4 物體處于完全失重時(shí) 地球?qū)λ囊οЯ?即時(shí)突破 二 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用1 整體法和隔離法 1 整體法當(dāng)連接體內(nèi) 即系統(tǒng)內(nèi) 各物體的 相同時(shí) 可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè) 分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況 運(yùn)用牛頓第二定律對 列方程求解的方法 2 隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的 時(shí) 常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中 出來 分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況 再用牛頓第二定律對 出來的物體列方程求解的方法 加速度 整體 整體 內(nèi)力 隔離 隔離 2 動(dòng)力學(xué)圖象 1 三種圖象 v t圖象 a t圖象 f t圖象 2 圖象間的聯(lián)系 加速度是聯(lián)系v t圖象與f t圖象的橋梁 3 三種應(yīng)用 已知物體的運(yùn)動(dòng)圖象 通過加速度分析物體的受力情況 已知物體受力圖象 分析物體的運(yùn)動(dòng)情況 通過圖象對物體的受力與運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析 加深理解對于多個(gè)物體組成的物體系統(tǒng) 若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 應(yīng)優(yōu)先選取整體法分析 再采用隔離法求解 解答連接體問題的關(guān)鍵 一是先以整體為研究對象求出加速度 二是用隔離法求物體間的相互作用力 易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方是對物體進(jìn)行受力分析 如圖 光滑斜面固定于水平面 滑塊a b疊放后一起沖上斜面 且始終保持相對靜止 a上表面水平 則在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí) b受力的示意圖為 即時(shí)突破 解析 以滑塊a b整體為研究對象 整體加速度沿斜面向下 以滑塊b為研究對象 沿水平和豎直方向分解滑塊b的加速度可知 滑塊b受到水平向左的摩擦力 豎直向下的重力和豎直向上的支持力 選項(xiàng)a正確 答案 a 1 分清圖象的類別 分清橫 縱坐標(biāo)所代表的物體量 明確其物理意義 掌握物理圖象所反映的物理過程 會(huì)分析臨界點(diǎn) 2 注意圖象中的一些特殊點(diǎn)所表示的物體意義 圖線與橫 縱坐標(biāo)的交點(diǎn) 圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 兩圖線的交點(diǎn)等表示的物理意義 3 明確能從圖象中獲得哪些信息 把圖象與物體的運(yùn)動(dòng)情況相結(jié)合 再結(jié)合斜率 特殊點(diǎn) 面積等的物理意義 確定從圖象中得出的有用信息 這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點(diǎn) 多選 2015年新課標(biāo)全國卷 如圖 a 一物塊在t 0時(shí)刻滑上一固定斜面 其運(yùn)動(dòng)的v t圖線如圖 b 所示 若重力加速度及圖中的v0 v1 t1均為已知量 則可求出 a 斜面的傾角b 物塊的質(zhì)量c 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)d 物塊沿斜面向上滑行的最大高度 例1 答案 acd 1 處理動(dòng)力學(xué)圖象問題的一般思路 1 依據(jù)題意 合理選取研究對象 2 對物體先受力分析 再分析其運(yùn)動(dòng)過程 3 將物體的運(yùn)動(dòng)過程與圖象對應(yīng)起來 4 對于相對復(fù)雜的圖象 可通過列解析式的方法進(jìn)行判斷 2 文字語言 函數(shù)語言 圖象語言與物理情景之間的相互轉(zhuǎn)換 是確立解題方向 迅速明確解題方法的前提 提分秘笈 a t圖象的綜合 將一只皮球豎直向上拋出 皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比 下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象 可能正確的是 跟蹤訓(xùn)練1 答案 c 多選 與f t v t圖象的綜合 將一質(zhì)量不計(jì)的光滑桿傾斜地固定在水平面上 如下圖甲所示 現(xiàn)在桿上套一光滑的小球 小球在一沿桿向上的拉力f的作用下沿桿向上運(yùn)動(dòng) 該過程中小球所受的拉力以及小球的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙 丙所示 g 10m s2 則下列說法正確的是 a 在2 4s內(nèi)小球的加速度大小為0 5m s2b 小球的質(zhì)量為2kgc 桿的傾角為30 d 小球在0 4s內(nèi)的位移為8m 跟蹤訓(xùn)練2 答案 ac 1 整體法的選取原則 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度 且不需要求物體之間的作用力 可以把它們看成一個(gè)整體 分析整體受到的合外力 應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度 或其他未知量 2 隔離法的選取原則 若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同 或者要求出系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的作用力時(shí) 就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來 應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解 3 整體法 隔離法的交替運(yùn)用 若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度 且要求物體之間的作用力時(shí) 可以先用整體法求出加速度 然后再用隔離法選取合適的研究對象 應(yīng)用牛頓第二定律求作用力 即 先整體求加速度 后隔離求內(nèi)力 若已知物體之間的作用力 則 先隔離求加速度 后整體求外力 質(zhì)量分別為m 2m的物塊a b用輕彈簧相連 設(shè)兩物塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同 當(dāng)用水平力f作用于b上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 彈簧的伸長量為x1 如圖甲所示 當(dāng)用同樣大小的力f豎直共同加速提升兩物塊時(shí) 彈簧的伸長量為x2 如圖乙所示 當(dāng)用同樣大小的力f沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 彈簧的伸長量為x3 如圖丙所示 則x1 x2 x3等于 a 1 1 1b 1 2 3c 1 2 1d 無法確定 例2 答案 a 應(yīng)用隔離法與整體法的具體問題類型1 滑輪上的連結(jié)體問題若要求繩的拉力 一般都必須采用隔離法 例如 如圖所示 繩跨過定滑輪連接的兩物體雖然加速度大小相同 但方向不同 故采用隔離法 提分秘笈 2 水平面上的連接體問題這類問題一般多是連接體 系統(tǒng) 各物體保持相對靜止 即具有相同的加速度 解題時(shí) 一般采用先整體 后隔離的方法 3 斜面體與上面物體組成的連接體的問題當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度 而斜面體相對于地面靜止時(shí) 解題時(shí)一般采用隔離法分析 如圖所示 兩塊粘連在一起的物塊a和b 質(zhì)量分別為ma和mb 放在光滑的水平桌面上 現(xiàn)同時(shí)給它們施加方向如圖所示的水平推力fa和水平拉力fb 已知fa fb 則a對b的作用力 a 必為推力b 必為拉力c 可能為推力 也可能為拉力d 不可能為零 跟蹤訓(xùn)練3 答案 c 如圖所示 上方固定有長方體盒子的斜劈a放在固定的斜面體c的斜面上 在盒子內(nèi)放有光滑球b b的直徑略小于盒子內(nèi)側(cè)前 后壁間的距離 現(xiàn)使斜劈a在斜面體c上靜止不動(dòng) 此時(shí)盒子內(nèi)側(cè)的m n點(diǎn)對球b均無壓力 以下說法中正確的是 跟蹤訓(xùn)練4 a 若c的斜面光滑 斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行 則m點(diǎn)對球b有壓力b 若c的斜面光滑 斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行 則n點(diǎn)對球b有壓力c 若c的斜面粗糙 且斜劈a沿斜面勻速下滑 則m點(diǎn)對球b有壓力d 若c的斜面粗糙 且斜劈a沿斜面勻速下滑 則n點(diǎn)對球b有壓力 解析 當(dāng)斜面光滑 斜劈以一定的初速度沿斜面上滑時(shí) 分析斜劈和球整體可知 整體具有相同的加速度 大小為a gsin 方向沿斜面向下 根據(jù)牛頓第二定律 故b球的合力方向沿斜面向下 所以b球受重力 底部的支持力以及n對球的彈力 可知m點(diǎn)對球無壓力 n點(diǎn)對球有壓力 故a錯(cuò)誤 b正確 斜劈a沿斜面勻速下滑 知b球處于平衡狀態(tài) 所受重力和底部的支持力平衡 所以m n對球均無壓力 故c d均錯(cuò)誤 答案 b 1 臨界或極值條件的標(biāo)志 1 有些題目中有 剛好 恰好 正好 等字眼 明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn) 2 若題目中有 取值范圍 多長時(shí)間 多大距離 等詞語 表明題述的過程存在著 起止點(diǎn) 而這些起止點(diǎn)往往就對應(yīng)臨界狀態(tài) 3 若題目中有 最大 最小 至多 至少 等字眼 表明題述的過程存在著極值 這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn) 4 若題目要求 最終加速度 穩(wěn)定加速度 等 即是求收尾加速度或收尾速度 2 動(dòng)力學(xué)中的 四種 典型臨界條件 1 接觸與脫離的臨界條件兩物體相接觸或脫離的臨界條件是接觸但接觸面間彈力fn 0 2 相對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件兩物體相接觸且處于相對靜止時(shí) 常存在著靜摩擦力 則相對靜止或相對滑動(dòng)的臨界條件是 靜摩擦力達(dá)到最大值 3 繩子斷裂與松弛的臨界條件繩子斷與不斷的臨界條件是繩子張力等于它所能承受的最大張力 繩子松弛的臨界條件是ft 0 4 速度最大的臨界條件在變加速運(yùn)動(dòng)中 當(dāng)加速度減小為零時(shí) 速度達(dá)到最大值 質(zhì)量為m 半徑為r的小球用長度也為r的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在小車車廂水平頂部的a點(diǎn) 現(xiàn)觀察到小球與車頂有接觸 重力加速度為g 則下列判斷正確的是 例3 答案 c 處理臨界問題的常用方法1 極限法如果在題目中出現(xiàn) 最大 最小 剛好 等關(guān)鍵詞時(shí) 一般隱含著臨界問題 處理這類問題時(shí) 常常把物理問題或過程推向極端 從而將臨界狀態(tài)及臨界條件顯露出來 以達(dá)到快速求解的目的 2 假設(shè)法有些物理過程沒有出現(xiàn)明顯的臨界問題的線索 但在變化過程中可能出現(xiàn)臨界狀態(tài) 也可能不會(huì)出現(xiàn)臨界狀態(tài) 解答此類問題 一般用假設(shè)法 即假設(shè)出現(xiàn)某種臨界狀態(tài) 分析物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與題設(shè)是否相符 然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理 3 數(shù)學(xué)方法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式 然后根據(jù)數(shù)學(xué)中求極值的方法 求出臨界條件 涉及二次函數(shù) 不等式 三角函數(shù)等 提分秘笈 如圖所示 質(zhì)量都為m的a b兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止 用大小等于mg的恒力f向上拉b 運(yùn)動(dòng)距離h時(shí)b與a分離 則下列說法中正確的是 跟蹤訓(xùn)練5 答案 c 如右圖所示 將質(zhì)量m 1 24kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上 環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑 環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 8 對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角 53 的恒定拉力f 使圓環(huán)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 第1s內(nèi)前進(jìn)了2m 取g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 求 1 圓環(huán)加速度a的大小 2 拉力f的大小 跟蹤訓(xùn)練6 答案 1 4m s2 2 12n或124n 多選 原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi) 有一被伸長彈簧拉住的 具有一定質(zhì)量的物體a靜止在地板上 如圖所示 現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a突然被彈簧拉向右方 由此可判斷 此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是 a 加速上升b 減速上升c 加速下降d 減速下降 例1 解析 當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí) 地板給物體的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡 且該靜摩擦力可能小于或等于最大靜摩擦力 當(dāng)升降機(jī)有向下的加速度時(shí) 必然會(huì)減小物體對地板的正壓力 也就減小了最大靜摩擦力 這時(shí)的最大靜摩擦力小于電梯靜止時(shí)的靜摩擦力 而彈簧的彈力未改變 這種情況下a才可能被拉向右方 四個(gè)選項(xiàng)中b c兩種情況電梯的加速度是向下的 故選b c 答案 bc 錯(cuò)后感悟 關(guān)鍵是掌握 超重時(shí)具有向上的加速度 失重時(shí)具有向下的加速度 如圖所示的裝置中 重為4n的物塊 用一平行于斜面的細(xì)線拴在斜面上端的小柱上 整個(gè)裝置被固定在測力計(jì)上并保持靜止 斜面的傾角為30 如果物塊與斜面間無摩擦 裝置穩(wěn)定以后 燒斷細(xì)線 物塊下滑 與穩(wěn)定時(shí)比較 測力計(jì)讀數(shù) a 增大4nb 增大3nc 減小1nd 不變 跟蹤訓(xùn)練1 答案 c 多選 受水平外力f作用的物體 在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng) 其v t圖線如圖所示 則 a 0 t1內(nèi)