《（通用版）2018-2019版高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 2.2.7用牛頓運動定律解決問題（二）課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2018-2019版高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 2.2.7用牛頓運動定律解決問題（二）課件 新人教版.ppt（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.2.7用牛頓運動定律解決問題(二),一、共點力的平衡條件 1.平衡狀態(tài)：一個物體在力的作用下保持_______或_______ _______狀態(tài)。 2.平衡條件：F合0。 思維拓展,如圖1所示：,圖1,靜止,勻速直,線運動,(1)著名景點黃山飛來石獨自靜止于懸崖之上，它受哪些力作用？這些力大小、方向有何關系？它們的合力有何特點？ (2)高鐵在水平軌道上勻速前進，它受哪些力作用？這些力大小、方向有何關系？它們的合力有何特點？ (3)圖中的兩個物體的運動狀態(tài)在物理上叫做什么狀態(tài)？ 提示(1)受重力和支持力、重力豎直向下、支持力豎直向上、二力等大、反向，合力為零。 (2)受重力、支持力、牽引力
2、、阻力四個力，重力與支持力等大、反向，牽引力與阻力等大、反向，合力為零。 (3)平衡狀態(tài)。,二、超重和失重 1.超重,(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)_______物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直_______的加速度。,大于,向上,2.失重,(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)________物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直________的加速度。,3.完全失重,(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)為零的狀態(tài)。 (2)產(chǎn)生條件：ag，方向___________。,小于,向下,豎直向下,思考判斷,(1)超重就是
3、物體受到的重力增加了。( ) (2)完全失重就是物體不受重力了。( ) (3)超重和失重可根據(jù)物體速度方向判定。( ) (4)超重和失重可根據(jù)物體的加速度方向判定。( ),,,,,三、從動力學看自由落體運動 1.自由落體運動,(1)受力情況：運動過程中只受_______作用，且所受重力恒定不變，所以物體的_________恒定。 (2)運動情況：初速度為_____的豎直向下的__________直線運動。,重力,加速度,0,勻加速,2.豎直上拋運動,(1)受力情況：只受_______作用，加速度為_____________。 (2)運動情況：上升階段為____________運動，
4、下降階段為___________運動，整個過程是勻變速直線運動。 (3)基本公式。 速度公式：v _________。 位移與時間的關系：x___________。 速度與位移之間的關系：v2v _______。,重力,重力加速度,勻減速直線,自由落體,v0gt,2gx,思維拓展,(1)物體做自由落體運動需要滿足哪些條件？ (2)自由落體和豎直上拋運動的加速度為什么不變？ 提示(1)兩個條件：第一，物體由靜止開始下落。第二，運動中只受重力的作用。 (2)物體只受重力，由mgma得ag，加速度不變。,共點力的平衡問題,要點歸納 1.兩種平衡情形,(1)物體在共點力作用下處于靜止狀態(tài)。 (2)物體
5、在共點力作用下處于勻速直線運動狀態(tài)。,2.平衡條件的表達式,3.由平衡條件得出的三個結論,4.共點力平衡問題的常見處理方法,(1)力的合成、分解法：對于三力平衡問題，一般可根據(jù)“任意兩個力的合成與第三個力等大、反向”的關系，即利用平衡條件的“等值、反向”原理解答。 (2)三角形法。 根據(jù)平衡條件，任兩個力的合力與第三個力等大、反向，把三個力放于同一個三角形中，三條邊對應三個力，再利用幾何知識求解。 三個力可以構成首尾相連的矢量三角形，這種方法用來討論動態(tài)平衡問題較為方便。 (3)正交分解法：處于平衡狀態(tài)的物體的三個力不能構成直角三角形或受力多于三個力時，可將各力分別分解到x軸上和y軸上，運用兩
6、坐標軸上的合力都等于零來求解。,5.動態(tài)平衡問題的分析方法,(1)動態(tài)平衡問題的特點：通過控制某一物理量，使其他物理量發(fā)生緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)。 (2)處理動態(tài)平衡問題常用的方法 解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求出應變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定應變量的變化(也叫代數(shù)法)。 圖解法：就是對研究對象進行受力分析，根據(jù)力的平行四邊形定則畫出不同狀態(tài)時的力的矢量圖(畫在同一個圖中)，然后依據(jù)有向線段(表示力)的變化判斷各個力的變化情況。,精典示例 例1 在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在A點，足球與墻壁的接觸點為B，如圖2所示。
7、足球的質量為m，懸繩與墻壁的夾角為，網(wǎng)兜的質量不計，求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力的大小。,思路點撥(1)全面分析球的受力，作出受力分析圖 (2)根據(jù)平衡條件，選合適的方法、列平衡方程,圖2,方法總結 應用共點力的平衡條件解題的一般步驟,(1)確定研究對象：即在弄清題意的基礎上，明確以哪一個物體(或結點)作為解題的研究對象。 (2)分析研究對象的受力情況：全面分析研究對象的受力情況，找出作用在研究對象上的所有外力，并作出受力分析圖，如果物體與別的接觸物體間有相對運動(或相對運動趨勢)時，在圖上標出相對運動的方向，以判斷摩擦力的方向。 (3)判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài)。 (4)應用共點力的
8、平衡條件，選擇適當?shù)姆椒?，列平衡方程?(5)求解方程，并根據(jù)情況，對結果加以說明或必要的討論。,針對訓練1 如圖3所示，一物塊置于水平地面上。當用與水平方向成60角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為(),圖3,答案B,例2 (2018南通高一檢測)如圖4是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時，用撐竿推著涂料滾沿著墻壁上下滾動，把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小。該
9、過程中撐竿對涂料滾的推力為F1，涂料滾對墻壁的壓力為F2，下列說法正確的是 (),A.F1、F2均減小 B.F1、F2均增大 C.F1減小，F(xiàn)2增大 D.F1增大，F(xiàn)2減小,圖4,思路探究 (1)題中“緩緩上推”隱含什么含義？ (2)涂料滾受幾個力作用？各有何特點？ 提示(1)“緩緩”表明推得很慢，可以認為涂料滾在每一個位置都處于平衡狀態(tài)。 (2)受重力和墻壁及撐竿對它的支持力三個力作用。其中重力不變，墻壁的支持力的方向不變、大小改變，撐竿的支持力的大小、方向都改變。,答案A,方法總結 圖解法的應用,(1)在合力與兩分力構成的三角形中，一個是恒力，大小、方向均不變；另兩個是變力，其中一個是方向
10、不變的力，另一個是大小、方向均改變的力。 (2)分析方向變化的力在哪個空間內變化，借助力的矢量三角形，利用圖解法判斷兩個變力大小、方向的變化。 (3)由圖解可知，當大小、方向都可變的分力(設為F1)與方向不變、大小可變的分力垂直時，F(xiàn)1有最小值。,針對訓練2 如圖5所示，在傾角為的光滑斜面上有一光滑擋板A，在擋板和斜面之間夾一質量為m的重球B，開始板A處于豎直位置，現(xiàn)使其下端繞O沿逆時針方向緩慢轉至水平位置，分析重球B對斜面和對擋板壓力的變化情況是(),A.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力也逐漸減小 B.對斜面的壓力逐漸變大，對擋板的壓力則逐漸減小 C.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變
11、小后變大 D.對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變大后變小,圖5,解析分析球的受力，受到重力mg、擋板對球的彈力FA及斜面對球的支持力FB，如圖所示，球處于靜止，彈力FA與FB的合力F大小等于重力大小，方向豎直向上，F(xiàn)A、FB、F構成一平行四邊形。 當擋板端繞O沿逆時針方向緩慢轉至水平位置的過程中，,可以看出表示彈力FA的邊的長度先變小后變大，即表示彈力FA先變小后變大；表示支持力FB的邊的長度是一直變短，即說明FB一直變小。由牛頓第三定律可知，球對擋板的壓力先變小后變大，對斜面的壓力逐漸減小。選項C正確。 答案C,對超重和失重現(xiàn)象的理解,要點歸納 1.視重,當將物體掛在彈簧測力計下或放在水
12、平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力。,2.超重、失重的分析,3.判斷超重、失重狀態(tài)的方法,(1)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，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)。 (2)從加速度的角度判斷：當物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為g時處于完全失重狀態(tài)。 (3)方法口訣：超重與失重，全由a的方向定，向上為超重，向下為失重。,精典示例 例3 質量為60 kg的人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？處于
13、什么狀態(tài)？(g取10 m/s2),(1)升降機勻速上升； (2)升降機以3 m/s2的加速度加速上升； (3)升降機以4 m/s2的加速度加速下降。,解析人站在升降機中的體重計上，受力情況如圖所示。 (1)當升降機勻速上升時，由牛頓第二定律得F合FNG0，所以人受到的支持力FNGmg600 N。 根據(jù)牛頓第三定律得人對體重計的壓力就等于體重計的示數(shù)，即600 N，處于平衡狀態(tài)。,(2)當升降機以3 m/s2的加速度加速上升時，由牛頓第二定律得FNGma，F(xiàn)NmaGm(ga)780 N。 由牛頓第三定律得，此時體重計的示數(shù)為780 N，大于人的重力，人處于超重狀態(tài)。 (3)當升降機以4 m/s2
14、的加速度加速下降時，由牛頓第二定律得GFNma，F(xiàn)NGmam(ga)360 N， 由牛頓第三定律得此時體重計的示數(shù)為360 N，小于人的重力600 N，人處于失重狀態(tài)。 答案(1)600 N平衡狀態(tài)(2)780 N超重狀態(tài) (3)360 N失重狀態(tài),誤區(qū)警示,(1)超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象，只是拉力(或壓力)的增大或減小，物體的重力大小是不變的。 (2)物體處于超重狀態(tài)時，不一定是向上加速運動，也可能是向下減速運動；同理，物體處于失重狀態(tài)時，不一定是向下加速運動，也可能是向上減速運動。,針對訓練3 (多選)在升降機中，一個人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷，其中正
15、確的是(),A.升降機以0.8g的加速度加速上升 B.升降機以0.2g的加速度加速下降 C.升降機以0.2g的加速度減速上升 D.升降機以0.8g的加速度減速下降,解析人處于失重狀態(tài)，其加速度方向豎直向下，可能是加速下降，也可能是減速上升，人從秤上讀出自己的體重即為視重F，由牛頓第二定律有mgFma，故Fm(ga)(120%)mg，解得a0.2g，即升降機以0.2g的加速度加速下降或減速上升。 答案BC,從動力學看拋體運動,要點歸納 1.運動性質：對自由落體運動，物體只受重力，下落的加速度為g。對豎直上拋運動，先做豎直向上的勻減速運動，上升到最高點后，又開始做自由落體運動，整個過程中加速度始終
16、為g。 2.豎直上拋運動的重要特性,作出豎直上拋運動的過程圖，如圖所示。,(1)對稱性 時間對稱性：對同一段距離，上升過程和下降過程時間相等，tABtBA，tOCtCO。 速度對稱性：上升過程和下降過程通過同一點時速度大小相等，方向相反，vBvB，vAvA。 (2)多解性 通過某一點對應兩個時刻，即：物體可能處于上升階段，也可能處于下降階段。,3.豎直上拋運動的幾個典型關系,精典示例 例4 一個以40 m/s勻速豎直上升的氫氣球，在某時刻從氣球上掉下一個重物，已知重物掉下時距離地面的高度為100 m，此重物從氫氣球上掉下來后，要經(jīng)過多長時間返回地面？(g10 m/s2),答案10 s,方法總結
17、 豎直上拋問題的處理方法,針對訓練4 (多選)以35 m/s的初速度豎直向上拋出一個小球。不計空氣阻力，g10 m/s2，以下判斷正確的是 (),A.小球到達最大高度時的速度為0 B.小球到達最大高度時的加速度為0 C.小球上升的最大高度為61.25 m D.小球上升階段所用的時間為3.5 s,答案ACD,1.在下圖中，能表示物體處于平衡狀態(tài)的是(),解析物體處于平衡狀態(tài)是指物體保持靜止(F合0，v0)或勻速直線運動狀態(tài)(F合0，a0，v不變)，可判斷只有C正確。 答案C,2.下列關于超重與失重的說法中，正確的是 (),A.超重就是物體的重力增加了 B.失重就是物體的重力減少了 C.完全失重就
18、是物體的重力沒有了 D.不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的,解析超重是物體對接觸面的壓力或對懸掛物的拉力大于物體的真實重力，物體的重力并沒有增加，所以A錯誤；失重是物體對接觸面的壓力或對懸掛物的拉力小于物體的真實重力，物體的重力并沒有減少，所以B錯誤；完全失重是說物體對接觸面的壓力或對懸掛物的拉力為零的時候，此時物體的重力也不變，所以C錯誤；不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的，只是對接觸面的壓力或對懸掛物的拉力不和重力相等了，所以D正確。 答案D,3.如圖6所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機上跳下進行雙人跳傘運動，降落傘未打開時不計空氣阻力。下列
19、說法正確的是(),A.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力一定為零 B.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力大于B的重力 C.在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力等于B的重力 D.在降落傘打開后減速下降過程中，安全帶的作用力小于B的重力,圖6,解析據(jù)題意，降落傘未打開時，A、B兩人只受重力作用，豎直方向一起做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，則A、B之間安全帶的作用力為0，A正確，B、C錯誤；降落傘打開后，A、B減速下降，加速度向上，則A、B處于超重狀態(tài)，對B有：FTmgma，即FTmgmamg，故D錯誤。 答案A,4.(多選)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時間t
20、變化的圖線如圖7所示，以豎直向上為a的正方向，則人對地板的壓力(),圖7 A.t2 s時最大 B.t2 s時最小 C.t8.5 s時最大 D.t8.5 s時最小,解析當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態(tài)，人對地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t2 s時，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)，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t8.5 s 時壓力最小，D項正確。 答案AD,超重、失重記憶口訣 FN、FT等力是視重，m、g乘積是實重； 超重失重看視重，其中不變是實重； 加速上升是超重，減速下降也超重； 失重加降減升定，完全失重視重零。,
（通用版）2018-2019版高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 2.2.7用牛頓運動定律解決問題（二）課件 新人教版.ppt
