《2022年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2講 應(yīng)用牛頓第二定律處理“四類(lèi)”問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2講 應(yīng)用牛頓第二定律處理“四類(lèi)”問(wèn)題學(xué)案(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2講 應(yīng)用牛頓第二定律處理“四類(lèi)”問(wèn)題學(xué)案一、瞬時(shí)問(wèn)題1.牛頓第二定律的表達(dá)式為:F合ma,加速度由物體所受合外力決定,加速度的方向與物體所受合外力的方向一致.當(dāng)物體所受合外力發(fā)生突變時(shí),加速度也隨著發(fā)生突變,而物體運(yùn)動(dòng)的速度不能發(fā)生突變.2.輕繩、輕桿和輕彈簧(橡皮條)的區(qū)別:(1)輕繩和輕桿:剪斷輕繩或輕桿斷開(kāi)后,原有的彈力將突變?yōu)?.(2)輕彈簧和橡皮條:當(dāng)輕彈簧和橡皮條與其它物體連接時(shí),輕彈簧或橡皮條的彈力不能發(fā)生突變.自測(cè)1如圖1,A、B、C三個(gè)小球質(zhì)量均為m,A、B之間用一根沒(méi)有彈性的輕質(zhì)細(xì)繩連在一起,B、C之間用輕彈簧拴接,整
2、個(gè)系統(tǒng)用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上并且處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將A上面的細(xì)線(xiàn)剪斷,使A的上端失去拉力,則在剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間,A、B、C三個(gè)小球的加速度分別是()圖1A.1.5g,1.5g,0B.g,2g,0C.g,g,gD.g,g,0答案A解析剪斷細(xì)線(xiàn)前,由平衡條件可知,A上端的細(xì)線(xiàn)的拉力為3mg,A、B之間細(xì)繩的拉力為2mg,輕彈簧的拉力為mg.在剪斷細(xì)線(xiàn)的瞬間,輕彈簧中拉力不變,小球C所受合外力為零,所以C的加速度為零;A、B小球被細(xì)繩拴在一起,整體受到二者重力和輕彈簧向下的拉力,由牛頓第二定律,3mg2ma,解得a1.5g,選項(xiàng)A正確.二、超重和失重1.超重(1)定義:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?/p>
3、)大于物體所受重力的現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件:物體具有向上的加速度.2.失重(1)定義:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件:物體具有向下的加速度.3.完全失重(1)定義:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)等于0的現(xiàn)象稱(chēng)為完全失重現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件:物體的加速度ag,方向豎直向下.4.實(shí)重和視重(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).(2)視重:當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí),物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的重力.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重.自測(cè)2關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中,正確的是()A.超重就是物體
4、所受的重力增大了,失重就是物體所受的重力減小了B.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài),所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用C.物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài),物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)D.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí),物體的重力始終存在且不發(fā)生變化答案D三、動(dòng)力學(xué)圖象1.類(lèi)型(1)已知圖象分析運(yùn)動(dòng)和受力情況;(2)已知運(yùn)動(dòng)和受力情況分析圖象的形狀.2.用到的相關(guān)知識(shí)通常要先對(duì)物體受力分析求合力,再根據(jù)牛頓第二定律求加速度,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析.自測(cè)3(2016海南單科5)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度時(shí)間圖線(xiàn)如圖2所示.已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
5、為常數(shù),在05s,510s,1015s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3,則()圖2A.F1F3C.F1F3D.F1F3答案A命題點(diǎn)一超重和失重問(wèn)題1.對(duì)超重和失重的理解(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力都不變,只是“視重”改變.(2)在完全失重的狀態(tài)下,一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失.(3)盡管物體的加速度不是豎直方向,但只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài).(4)盡管整體沒(méi)有豎直方向的加速度,但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度,整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài).2.判斷超重和失重的方法從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí),物體處于超重
6、狀態(tài);小于重力時(shí),物塊處于失重狀態(tài);等于零時(shí),物體處于完全失重狀態(tài)從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),物體處于超重狀態(tài);具有向下的加速度時(shí),物體處于失重狀態(tài);向下的加速度等于重力加速度時(shí),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(shí),超重物體向下加速或向上減速時(shí),失重例1(多選)一人乘電梯上樓,在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖3所示,以豎直向上為a的正方向,則人對(duì)地板的壓力()圖3A.t2s時(shí)最大B.t2s時(shí)最小C.t8.5s時(shí)最大D.t8.5s時(shí)最小答案AD解析人乘電梯向上運(yùn)動(dòng),規(guī)定向上為正方向,人受到重力和支持力兩個(gè)力的作用,則有Fmgma,即Fm
7、gma,根據(jù)牛頓第三定律知,人對(duì)地板的壓力大小等于支持力的大小,將對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度(包含正負(fù)號(hào))代入上式,可得選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤.變式1廣州塔,昵稱(chēng)小蠻腰,總高度達(dá)600米,游客乘坐觀(guān)光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀(guān)光平臺(tái).若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力,已知電梯在t0時(shí)由靜止開(kāi)始上升,at圖象如圖4所示.則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()圖4A.t4.5s時(shí),電梯處于失重狀態(tài)B.555s時(shí)間內(nèi),繩索拉力最小C.t59.5s時(shí),電梯處于超重狀態(tài)D.t60s時(shí),電梯速度恰好為零答案D解析利用at圖象可判斷:t4.5s時(shí),電梯有向上的加速度,電梯處于超重狀態(tài),則A錯(cuò)誤;05s時(shí)間內(nèi),電梯處于超重狀態(tài),
8、拉力重力,555s時(shí)間內(nèi),電梯處于勻速上升過(guò)程,拉力重力,5560s時(shí)間內(nèi),電梯處于失重狀態(tài),拉力M,有x1x2B.若msin,有x1x2D.若sin,有x1x2答案AB解析在水平面上滑動(dòng)時(shí),對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律,有F(mM)g(mM)a1隔離物塊A,根據(jù)牛頓第二定律,有FTmgma1聯(lián)立解得FT在斜面上滑動(dòng)時(shí),對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律,有F(mM)gsin(mM)a2隔離物塊A,根據(jù)牛頓第二定律,有FTmgsinma2聯(lián)立解得FT比較可知,彈簧彈力相等,與動(dòng)摩擦因數(shù)和斜面的傾角無(wú)關(guān),故A、B正確,C、D錯(cuò)誤.變式6(多選)如圖14所示,傾角為的斜面放在粗糙的水平地面上,現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊m正沿斜面加速下滑.支架上用細(xì)線(xiàn)懸掛的小球達(dá)到穩(wěn)定(與滑塊相對(duì)靜止)后,懸線(xiàn)的方向與豎直方向的夾角也為,斜面體始終保持靜止,則下列說(shuō)法正確的是()圖14A.斜面光滑B.斜面粗糙C.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左D.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右答案AC解析隔離小球,可知小球的加速度方向?yàn)檠匦泵嫦蛳?,大小為gsin,對(duì)支架系統(tǒng)進(jìn)行分析,只有斜面光滑,支架系統(tǒng)的加速度才是gsin,所以A正確,B錯(cuò)誤.將支架系統(tǒng)和斜面看成一個(gè)整體,因?yàn)檎w具有沿斜面向下的加速度,故地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左,C正確,D錯(cuò)誤.故選A、C.