1、第3講牛頓運動定律的綜合應(yīng)用 【主干回顧【主干回顧】教材梳理教材梳理 固知識根基固知識根基知識點知識點1 1超重和失重超重和失重超重、失重和完全失重比較：超重、失重和完全失重比較：超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念概念物體對支持物物體對支持物的壓力的壓力( (或?qū)驅(qū)覓煳锏睦覓煳锏睦? )_物體所物體所受重力的現(xiàn)象受重力的現(xiàn)象物體對支持物物體對支持物的壓力的壓力( (或?qū)一驅(qū)覓煳锏睦煳锏睦? )_物體所受物體所受重力的現(xiàn)象重力的現(xiàn)象物體對支持物物體對支持物的壓力的壓力( (或?qū)驅(qū)覓煳锏睦覓煳锏睦? )_的現(xiàn)象的現(xiàn)象大于大于小于小于等于零等于

2、零超重現(xiàn)象超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象產(chǎn)生產(chǎn)生條件條件物體的加速度物體的加速度方向方向_物體的加速度物體的加速度方向方向_物體的加速度物體的加速度方向方向_,_,大小大小_原理原理方程方程F-mg=maF-mg=maF= _F= _mg-F=mamg-F=maF= _F= _mg-F=ma=mgmg-F=ma=mgF=_F=_運動運動狀態(tài)狀態(tài)_上升或上升或_下降下降_下降或下降或_上升上升以以a=g_a=g_下下降或降或_上升上升豎直向上豎直向上豎直向下豎直向下豎直向下豎直向下a=ga=gm(g+am(g+a) )m(gm(g-a)-a)0 0加速加速減速減速加速加速減速減

3、速加速加速減速減速例：如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太例：如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景。空的情景。(1)(1)火箭加速上升階段火箭加速上升階段, ,具有具有_的的加速度加速度, ,航天員處于航天員處于_狀態(tài)。狀態(tài)。(2)(2)當(dāng)火箭停止工作后上升階段當(dāng)火箭停止工作后上升階段, ,具有具有_的加速度的加速度, ,航天員處于航天員處于_狀態(tài)。狀態(tài)。向上向上超重超重向下向下失重失重知識點知識點2 2牛頓運動定律的應(yīng)用牛頓運動定律的應(yīng)用(1)(1)整體法：當(dāng)連接體內(nèi)整體法：當(dāng)連接體內(nèi)( (即系統(tǒng)內(nèi)即系統(tǒng)內(nèi)) )各各物體的物體的_相同時相同時, ,可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看

4、成一個可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個_,_,分析分析其受力和運動情況其受力和運動情況, ,運用牛頓第二定律對運用牛頓第二定律對_列方程列方程求解的方法。求解的方法。加速度加速度整體整體整體整體(2)(2)隔離法：當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間隔離法：當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間_時時, ,常常把某個物體從系統(tǒng)中把某個物體從系統(tǒng)中_出來出來, ,分析其受力和運動情分析其受力和運動情況況, ,再用牛頓第二定律對再用牛頓第二定律對_出來的物體列方程求解出來的物體列方程求解的方法。的方法。相互作用的內(nèi)力相互作用的內(nèi)力隔離隔離隔離隔離(3)(3)外力和內(nèi)力。外力和內(nèi)力。如果以物體系統(tǒng)為研究對象如果以物體系統(tǒng)為研究對象, ,受到系

5、統(tǒng)之外的物體的受到系統(tǒng)之外的物體的作用力作用力, ,這些力是該系統(tǒng)受到的這些力是該系統(tǒng)受到的_,_,而系統(tǒng)內(nèi)各物體而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為間的相互作用力為_。應(yīng)用牛頓第二定律對整體列方程時不考慮應(yīng)用牛頓第二定律對整體列方程時不考慮_。如。如果把某物體隔離出來作為研究對象果把某物體隔離出來作為研究對象, ,則內(nèi)力將轉(zhuǎn)變?yōu)楦魟t內(nèi)力將轉(zhuǎn)變?yōu)楦綦x體的離體的_。外力外力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力外力外力例：如圖所示例：如圖所示, ,光滑水平地面上有兩塊完全相同的木塊光滑水平地面上有兩塊完全相同的木塊A A、B,B,質(zhì)量均為質(zhì)量均為m,m,在水平推力在水平推力F F的作用下運動的作用下運動, ,用用F FAB

6、AB代代表表A A、B B間的相互作用力。間的相互作用力。則：對則：對A A、B B整體整體, ,如圖甲如圖甲, ,有：有：_;_;對對B,B,如圖乙如圖乙, ,有：有：_。F=2maF=2maF FABAB=ma=ma【思維診斷【思維診斷】靜心思考靜心思考 除思維誤區(qū)除思維誤區(qū)(1)(1)超重說明物體的重力增大了。超重說明物體的重力增大了。( () )(2)(2)失重時物體的重力小于失重時物體的重力小于mgmg。( () )(3)(3)物體超重時物體超重時, ,加速度向上加速度向上, ,速度也一定向上。速度也一定向上。( () )(4)(4)物體失重時物體失重時, ,也可能向上運動。也可能向

7、上運動。( () )(5)(5)應(yīng)用牛頓運動定律進(jìn)行整體分析時應(yīng)用牛頓運動定律進(jìn)行整體分析時, ,需要分析內(nèi)力。需要分析內(nèi)力。 ( () )(6)(6)加速度大小等于加速度大小等于g g的物體處于完全失重狀態(tài)。的物體處于完全失重狀態(tài)。( () )提示：提示：(1)(1)。超重是物體對支持物的壓力大于物體的。超重是物體對支持物的壓力大于物體的重力的現(xiàn)象重力的現(xiàn)象, ,物體的重力不變。物體的重力不變。(2)(2)。失重是物體對支持物的壓力小于物體的重力的。失重是物體對支持物的壓力小于物體的重力的現(xiàn)象現(xiàn)象, ,物體的重力不變。物體的重力不變。(3)(3)。超重時。超重時, ,物體的加速度一定向上物體

8、的加速度一定向上, ,但其速度可能但其速度可能向上向上, ,也可能向下。也可能向下。(4)(4)。失重時。失重時, ,物體可能向上做減速運動。物體可能向上做減速運動。(5)(5)。對系統(tǒng)整體分析只分析外力。對系統(tǒng)整體分析只分析外力, ,不需要分析內(nèi)力。不需要分析內(nèi)力。(6)(6)。物體處于完全失重狀態(tài)時。物體處于完全失重狀態(tài)時, ,物體的加速度大小物體的加速度大小為為g,g,方向豎直向下。方向豎直向下。【小題快練【小題快練】基礎(chǔ)小題基礎(chǔ)小題 測基本能力測基本能力1.(1.(多選多選)()(超失重超失重) )用力傳感器懸掛一鉤碼用力傳感器懸掛一鉤碼, ,一段時間后一段時間后, ,鉤碼在拉力作用下

9、沿豎直方向由靜止開始運動。如圖鉤碼在拉力作用下沿豎直方向由靜止開始運動。如圖所示所示, ,實線是傳感器記錄的拉力大小變化情況實線是傳感器記錄的拉力大小變化情況, ,則則( () )A.A.鉤碼的重力約為鉤碼的重力約為4 N4 NB.B.鉤碼的重力約為鉤碼的重力約為3 N3 NC.AC.A、B B、C C、D D四段圖線中四段圖線中, ,鉤碼處于超重狀態(tài)的是鉤碼處于超重狀態(tài)的是A A、D,D,處于失重狀態(tài)的是處于失重狀態(tài)的是B B、C CD.AD.A、B B、C C、D D四段圖線中四段圖線中, ,鉤碼處于超重狀態(tài)的是鉤碼處于超重狀態(tài)的是A A、B,B,處于失重狀態(tài)的是處于失重狀態(tài)的是C C、D

10、 D【解析【解析】選選A A、C C。由于初始狀態(tài)鉤碼靜止。由于初始狀態(tài)鉤碼靜止, ,所以鉤碼的所以鉤碼的重力等于拉力重力等于拉力, ,從圖上可讀出拉力約為從圖上可讀出拉力約為4 N,4 N,故故A A正確正確,B,B錯誤錯誤; ;據(jù)超重時拉力大于重力、失重時拉力小于重力可據(jù)超重時拉力大于重力、失重時拉力小于重力可知知,C,C正確正確,D,D錯誤。錯誤。2.(2.(連接體問題連接體問題) )如圖所示如圖所示, ,在光滑水平面上有甲、乙兩在光滑水平面上有甲、乙兩木塊木塊, ,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m m1 1和和m m2 2, ,中間用一原長為中間用一原長為L L、勁度系數(shù)、勁度系數(shù)為為k k的輕

11、質(zhì)彈簧連接起來的輕質(zhì)彈簧連接起來, ,現(xiàn)用一水平力現(xiàn)用一水平力F F向左推木塊乙向左推木塊乙, ,當(dāng)兩木塊一起勻加速運動時當(dāng)兩木塊一起勻加速運動時, ,兩木塊之間的距離是兩木塊之間的距離是( () )【解析【解析】選選B B。對兩木塊整體進(jìn)行分析。對兩木塊整體進(jìn)行分析, ,應(yīng)用牛頓第二應(yīng)用牛頓第二定律定律, ,可得可得F=(mF=(m1 1+m+m2 2)a,)a,然后再隔離甲然后再隔離甲, ,同理可得同理可得F F= =m m1 1a,a,其中其中F=k(LF=k(L-L),-L),解得兩木塊之間距離解得兩木塊之間距離L=L-L=L- , ,故選故選B B。2112121221FmFmAL

12、BLmmkmmkFmFmCL DLm km k 112Fmmmk3.(3.(連接體問題連接體問題) )如圖所示如圖所示, ,物塊物塊A A、B B疊放在粗糙的水平疊放在粗糙的水平桌面上桌面上, ,水平外力水平外力F F作用在作用在B B上上, ,使使A A、B B一起沿水平桌面一起沿水平桌面向右加速運動。設(shè)向右加速運動。設(shè)A A、B B之間的摩擦力為之間的摩擦力為f f1 1,B,B與水平桌與水平桌面間的摩擦力為面間的摩擦力為f f2 2。在始終保持。在始終保持A A、B B相對靜止的情況相對靜止的情況下下, ,逐漸增大逐漸增大F,F,則摩擦力則摩擦力f f1 1和和f f2 2的大小變化情況

13、為的大小變化情況為( () )A.fA.f1 1不變、不變、f f2 2變大變大 B.fB.f1 1變大、變大、f f2 2不變不變C.fC.f1 1和和f f2 2都變大都變大 D.fD.f1 1和和f f2 2都不變都不變【解析【解析】選選B B。根據(jù)牛頓第二定律得：。根據(jù)牛頓第二定律得：對對A A物體：物體：f f1 1=m=mA Aa a, ,對整體：對整體：F-fF-f2 2=(m=(mA A+m+mB B)a)a, ,可見可見, ,當(dāng)當(dāng)F F增大時增大時, ,加速度加速度a a增大增大,f,f1 1變大。變大。而而f f2 2=(m=(mA A+m+mB B)g,)g,、m mA

14、A、m mB B都不變都不變, ,則則f f2 2不變。故選不變。故選B B。4.(4.(超失重超失重) )如圖所示如圖所示, ,輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上花板上, ,彈簧下端懸掛一個小鐵球彈簧下端懸掛一個小鐵球, ,在電梯運行時在電梯運行時, ,乘客乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量大發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量大, ,這一現(xiàn)象這一現(xiàn)象表明表明( () )A.A.電梯一定是在上升電梯一定是在上升B.B.電梯一定是在下降電梯一定是在下降C.C.電梯的加速度方向一定是向下電梯的加速度方向一定是向下D.D.乘客一定處于超重狀態(tài)乘客一定處于超重狀態(tài)【

15、解析【解析】選選D D。電梯靜止時。電梯靜止時, ,彈簧的拉力和重力相等。彈簧的拉力和重力相等。現(xiàn)在現(xiàn)在, ,彈簧的伸長量變大彈簧的伸長量變大, ,則彈簧的拉力增大則彈簧的拉力增大, ,小鐵球的小鐵球的合力方向向上合力方向向上, ,加速度方向向上加速度方向向上, ,小鐵球處于超重狀態(tài)小鐵球處于超重狀態(tài), ,但是電梯的運動方向可能向上也可能向下但是電梯的運動方向可能向上也可能向下, ,故只有故只有D D正正確。確。考點考點1 1 對超重和失重的理解對超重和失重的理解判斷超重和失重現(xiàn)象的三個角度：判斷超重和失重現(xiàn)象的三個角度：(1)(1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體受向上的拉力從受力的角度判斷：當(dāng)物體

16、受向上的拉力( (或支持或支持力力) )大于重力時大于重力時, ,物體處于超重狀態(tài)物體處于超重狀態(tài); ;小于重力時處于失小于重力時處于失重狀態(tài)重狀態(tài); ;等于零時處于完全失重狀態(tài)。等于零時處于完全失重狀態(tài)。(2)(2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)處于超重狀態(tài); ;具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)具有向下的加速度時處于失重狀態(tài); ;向向下的加速度恰好等于重力加速度時處于完全失重狀態(tài)。下的加速度恰好等于重力加速度時處于完全失重狀態(tài)。(3)(3)從速度變化角度判斷：物體向上加速或向下減速時從速度變化角度判斷：物體向上加速或向下減速

17、時, ,超重超重; ;物體向下加速或向上減速時物體向下加速或向上減速時, ,失重。失重。【特別提醒【特別提醒】(1)(1)不管物體的加速度是否沿豎直方向不管物體的加速度是否沿豎直方向, ,只要其加速度只要其加速度在豎直方向上有分量在豎直方向上有分量, ,物體就會處于超重或失重狀態(tài)。物體就會處于超重或失重狀態(tài)。(2)(2)發(fā)生超失重現(xiàn)象時發(fā)生超失重現(xiàn)象時, ,物體的重力依然存在物體的重力依然存在, ,且不發(fā)生且不發(fā)生變化變化, ,只是物體對支持物的壓力只是物體對支持物的壓力( (或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦? )發(fā)發(fā)生變化。生變化。【典例【典例1 1】( (多選多選)(2015)(2015江

18、蘇高考江蘇高考) )一人乘電梯上樓一人乘電梯上樓, ,在豎直上升過程中加速度在豎直上升過程中加速度a a隨時間隨時間t t變化的圖線如圖所變化的圖線如圖所示示, ,以豎直向上為以豎直向上為a a的正方向的正方向, ,則人對地板的壓力則人對地板的壓力( () )A.tA.t=2 s=2 s時最大時最大B.tB.t=2 s=2 s時最小時最小C.tC.t=8.5 s=8.5 s時最大時最大D.tD.t=8.5 s=8.5 s時最小時最小【思路點撥【思路點撥】(1)(1)判斷人對地板的壓力最大還是最小判斷人對地板的壓力最大還是最小, ,應(yīng)以人為研究應(yīng)以人為研究對象對象, ,分析其相互作用力分析其相互

19、作用力地板對人的支持力。地板對人的支持力。(2)(2)超重時支持力大于重力超重時支持力大于重力, ,失重時支持力小于重力失重時支持力小于重力, ,大大多少或者小多少看加速度的大小。多少或者小多少看加速度的大小。(3)(3)超重還是失重看加速度的方向。超重還是失重看加速度的方向。【解析【解析】選選A A、D D。在豎直方向。在豎直方向, ,有有F-mg=ma,F-mg=ma,得得F=mg+maF=mg+ma, ,加速度方向向上且越大加速度方向向上且越大,F,F就越大就越大, ,所以所以A A項正確項正確; ;加速度加速度方向向下且越大方向向下且越大,F,F就越小就越小, ,所以所以D D項正確。

20、項正確。【過關(guān)題組【過關(guān)題組】1.(1.(多選多選) )引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動。該運動的規(guī)范動的一項健身運動。該運動的規(guī)范動作是：兩手正握單杠作是：兩手正握單杠, ,由懸垂開始由懸垂開始, ,上拉時上拉時, ,下顎必須超過單杠面下顎必須超過單杠面; ;下放時下放時, ,兩臂放直兩臂放直, ,不能不能曲臂曲臂, ,如圖所示。這樣上拉下放如圖所示。這樣上拉下放, ,重復(fù)動作重復(fù)動作, ,達(dá)到鍛煉臂達(dá)到鍛煉臂力和腹肌的目的。關(guān)于做引體向上動作時人的受力力和腹肌的目的。關(guān)于做引體向上動作時人的受力, ,以以下判斷正確的是下判斷正確的是( () )A.A.上拉過程中上

21、拉過程中, ,人受到兩個力的作用人受到兩個力的作用B.B.上拉過程中上拉過程中, ,單杠對人的作用力大于人的重力單杠對人的作用力大于人的重力C.C.下放過程中下放過程中, ,單杠對人的作用力小于人的重力單杠對人的作用力小于人的重力D.D.下放過程中下放過程中, ,在某瞬間人可能只受到一個力的作用在某瞬間人可能只受到一個力的作用【解析【解析】選選A A、D D。在上拉過程中。在上拉過程中, ,人受到重力和單杠對人受到重力和單杠對人的作用力人的作用力,A,A正確正確; ;上拉過程中上拉過程中, ,要先加速要先加速, ,后減速后減速, ,即即先超重先超重, ,后失重后失重, ,單杠對人的作用力是先大

22、于人的重力單杠對人的作用力是先大于人的重力后小于人的重力后小于人的重力,B,B錯誤錯誤; ;同理同理, ,下放過程中下放過程中, ,單杠對人的單杠對人的作用力是先小于人的重力后大于人的重力作用力是先小于人的重力后大于人的重力,C,C錯誤錯誤; ;剛開剛開始下放的過程中始下放的過程中, ,人加速向下人加速向下, ,其加速度可能為重力加其加速度可能為重力加速度速度, ,此時此時, ,人完全失重人完全失重, ,單杠對人沒有作用力單杠對人沒有作用力, ,即人只即人只受到重力的作用受到重力的作用,D,D正確。正確。2.(2.(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧木箱內(nèi)有一豎直放置

23、的彈簧, ,彈簧彈簧上方有一物塊上方有一物塊, ,木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上。若在某一段時間內(nèi)在箱頂上。若在某一段時間內(nèi), ,物塊對箱頂剛好無壓力物塊對箱頂剛好無壓力, ,則在此段時間內(nèi)則在此段時間內(nèi), ,木箱的運動狀態(tài)可能為木箱的運動狀態(tài)可能為( () )A.A.加速下降加速下降B.B.加速上升加速上升C.C.減速上升減速上升 D.D.減速下降減速下降【解析【解析】選選B B、D D。木箱靜止時物塊對箱頂有壓力。木箱靜止時物塊對箱頂有壓力, ,則物則物塊受到箱頂向下的壓力。當(dāng)物塊對箱頂剛好無壓力時塊受到箱頂向下的壓力。當(dāng)物塊對箱頂剛好無壓力時

24、, ,表明系統(tǒng)處于超重狀態(tài)表明系統(tǒng)處于超重狀態(tài), ,有向上的加速度有向上的加速度, ,木箱的運動木箱的運動狀態(tài)可能為加速上升或減速下降狀態(tài)可能為加速上升或減速下降, ,選項選項B B、D D正確。正確。3.(3.(多選多選) )某人乘電梯從某人乘電梯從2424樓到樓到1 1樓的樓的v-tv-t圖象如圖所示圖象如圖所示, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.0A.04s4s內(nèi)人做勻加速直線運動內(nèi)人做勻加速直線運動, ,加速度為加速度為1m/s1m/s2 2B.4B.416s16s內(nèi)人做勻速直線運動內(nèi)人做勻速直線運動, ,速度保持速度保持4m/s4m/s不變不變, ,處處于完全失重狀

25、態(tài)于完全失重狀態(tài)C.16C.1624s24s內(nèi)內(nèi), ,人做勻減速直線運動人做勻減速直線運動, ,速度由速度由4m/s4m/s減至減至0,0,處于失重狀態(tài)處于失重狀態(tài)D.0D.024s24s內(nèi)內(nèi), ,此人經(jīng)過的位移為此人經(jīng)過的位移為72m72m【解析【解析】選選A A、D D。0 04s4s內(nèi)內(nèi),v-t,v-t圖線是一條傾斜直線圖線是一條傾斜直線, ,且且a= =1m/sa= =1m/s2 2,A,A對對;4;416s16s內(nèi)內(nèi),a=0,a=0,不是完全失重狀不是完全失重狀態(tài)態(tài),B,B錯錯;16;1624s24s內(nèi)內(nèi), ,電梯減速下降電梯減速下降,a,a向上向上, ,處于超重狀處于超重狀態(tài)態(tài),C

26、,C錯錯;0;024s24s內(nèi)內(nèi), ,位移大小等于圖線與橫軸圍成的面位移大小等于圖線與橫軸圍成的面積數(shù)值積數(shù)值, ,故故x= x= (24+12)(24+12)4m=72m,D4m=72m,D對。對。vt12【回顧空間【回顧空間】1.1.請寫出解以上三題選用的判斷角度：請寫出解以上三題選用的判斷角度：第第1 1題題_;_;第第2 2題題_;_;第第3 3題題_。速度變化速度變化受力受力加速度加速度2.2.請?zhí)顚懙谡執(zhí)顚懙? 3題的解答思路：題的解答思路：(1)0(1)04s4s內(nèi)由內(nèi)由_可求得加速度。可求得加速度。(2)4(2)416s16s內(nèi)圖象的斜率為內(nèi)圖象的斜率為0,0,即即a=0,a=

27、0,人既不失重也不超人既不失重也不超重。重。(3)16(3)1624s24s內(nèi)由圖象可知內(nèi)由圖象可知_。圖象的斜率圖象的斜率加速度為負(fù)值加速度為負(fù)值, ,即方向向上即方向向上, ,人處于超重狀態(tài)人處于超重狀態(tài)(4)0(4)024s24s內(nèi)由內(nèi)由_可求得位移的可求得位移的大小。大小。圖線與時間軸所圍面積圖線與時間軸所圍面積【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )一興趣小組做了一次實驗一興趣小組做了一次實驗, ,實驗時讓某同學(xué)從桌子上跳下實驗時讓某同學(xué)從桌子上跳下, ,自由自由下落下落H H后雙腳觸地后雙腳觸地, ,他順勢彎曲雙腿他順勢彎曲雙腿, ,他的重心又下降了他的重心又下降了h h后

28、停住后停住, ,利用傳感器和計算機顯示利用傳感器和計算機顯示該同學(xué)受到地面的支持力該同學(xué)受到地面的支持力F F隨時間變化的圖象如圖所示。隨時間變化的圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息根據(jù)圖象提供的信息, ,以下判斷正確的是以下判斷正確的是( () )A.A.在在0 0至至t t2 2時間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)時間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)B.tB.t2 2時刻該同學(xué)的加速度為零時刻該同學(xué)的加速度為零C.tC.t3 3時刻該同學(xué)的速度達(dá)到最大時刻該同學(xué)的速度達(dá)到最大D.D.在在t t3 3至至t t4 4時間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)時間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)【解析【解析】選選A A、B B、D D。在。在0 0

29、到到t t2 2時間內(nèi)時間內(nèi), ,支持力的大小小支持力的大小小于重力于重力, ,加速度方向向下加速度方向向下, ,所以該同學(xué)處于失重狀態(tài)所以該同學(xué)處于失重狀態(tài),A,A正確正確; ;在在t t2 2時刻時刻, ,支持力的大小等于重力支持力的大小等于重力, ,加速度為加速度為0,0,速速度達(dá)到最大度達(dá)到最大,B,B正確正確,C,C錯誤錯誤; ;在在t t3 3到到t t4 4時間內(nèi)時間內(nèi), ,支持力的支持力的大小大于重力大小大于重力, ,加速度方向向上加速度方向向上, ,所以該同學(xué)處于超重所以該同學(xué)處于超重狀態(tài)狀態(tài),D,D正確。正確。2.2.空中纜車是旅游景點給游客準(zhǔn)備的上山和進(jìn)行空中空中纜車是旅

30、游景點給游客準(zhǔn)備的上山和進(jìn)行空中參觀的交通工具參觀的交通工具, ,如圖所示如圖所示, ,一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m的游客乘坐空中的游客乘坐空中纜車沿著坡度為纜車沿著坡度為3030的鋼繩索上行。開始時纜車平穩(wěn)的鋼繩索上行。開始時纜車平穩(wěn)勻速上行勻速上行, ,由于故障由于故障, ,纜車以纜車以a= a= 的加速度減速上行的加速度減速上行, ,下下列判斷中正確的是列判斷中正確的是( () )g2A.A.纜車平穩(wěn)勻速上行和減速上行時纜車平穩(wěn)勻速上行和減速上行時, ,纜車對游客的摩擦纜車對游客的摩擦力平行鋼繩索向上力平行鋼繩索向上B.B.纜車平穩(wěn)勻速上行和減速上行時纜車平穩(wěn)勻速上行和減速上行時, ,游客對纜

31、車的作用游客對纜車的作用力均豎直向下力均豎直向下C.C.纜車減速上行時纜車減速上行時, ,纜車對游客的作用力是平穩(wěn)勻速上纜車對游客的作用力是平穩(wěn)勻速上行時的行時的D.D.纜車減速上行時纜車減速上行時, ,纜車對游客的支持力是平穩(wěn)勻速上纜車對游客的支持力是平穩(wěn)勻速上行時的行時的1234【解析【解析】選選D D。纜車平穩(wěn)勻速上行時。纜車平穩(wěn)勻速上行時, ,游客僅受兩個力：游客僅受兩個力：重力重力mgmg和支持力和支持力N N1 1, ,其合力為零其合力為零, ,即即N N1 1=mg=mg。當(dāng)纜車減速。當(dāng)纜車減速上行時上行時, ,游客受三個力：重力、支持力游客受三個力：重力、支持力N N2 2、水

32、平向左的、水平向左的摩擦力。將加速度往水平和豎直方向分解摩擦力。將加速度往水平和豎直方向分解, ,如圖所示如圖所示, ,mg-Nmg-N2 2=masin30=masin30,N,N2 2= = ,f=macos30,f=macos30= = 。纜。纜車對游客的作用力車對游客的作用力F=F= 故本題選故本題選D D。3mg43mg42223mgNf2。考點考點2 2 整體法和隔離法解決連接體問題整體法和隔離法解決連接體問題1.1.整體法的選取原則及步驟：整體法的選取原則及步驟：(1)(1)當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力和運動情況時和運動

33、情況時, ,一般采用整體法。一般采用整體法。(2)(2)運用整體法解題的基本步驟：運用整體法解題的基本步驟：2.2.隔離法的選取原則及步驟：隔離法的選取原則及步驟：(1)(1)當(dāng)涉及系統(tǒng)當(dāng)涉及系統(tǒng)( (連接體連接體) )內(nèi)某個物體的受力和運動情況內(nèi)某個物體的受力和運動情況時時, ,一般采用隔離法。一般采用隔離法。(2)(2)運用隔離法解題的基本步驟：運用隔離法解題的基本步驟：【典例【典例2 2】如圖所示如圖所示,A,A、B B兩物體用一輕細(xì)線繞過定滑兩物體用一輕細(xì)線繞過定滑輪連接輪連接, ,并且斜面上的細(xì)線部分平行于斜面并且斜面上的細(xì)線部分平行于斜面,A,A、B B質(zhì)量質(zhì)量分別為分別為m m1

34、 1、m m2 2。斜面光滑、傾角為。斜面光滑、傾角為,不計一切摩擦和不計一切摩擦和滑輪質(zhì)量滑輪質(zhì)量, ,開始用外力固定開始用外力固定B,B,并且使并且使B B到滑輪間的細(xì)線到滑輪間的細(xì)線豎直豎直, ,系統(tǒng)靜止。斜面已固定系統(tǒng)靜止。斜面已固定, ,求撤去外力后求撤去外力后A A、B B兩物兩物體的加速度。體的加速度。 【解題探究【解題探究】(1)A(1)A、B B間用不可伸長的細(xì)線相連間用不可伸長的細(xì)線相連, ,則運動過程中在相則運動過程中在相等時間內(nèi)的等時間內(nèi)的位移位移_。(2)(2)兩物體的加速度兩物體的加速度_。(3)(3)不確定物體的不確定物體的_方向方向, ,則需要則需要分情況討論。

35、分情況討論。大小相等大小相等大小相等大小相等加速度加速度【解析【解析】假設(shè)假設(shè)A A沿斜面向下滑動沿斜面向下滑動, ,則則B B向上運動向上運動, ,設(shè)它們設(shè)它們的加速度大小為的加速度大小為a,a,細(xì)線上的張力為細(xì)線上的張力為T,T,應(yīng)用牛頓第二定應(yīng)用牛頓第二定律律, ,對對A A有：有：m m1 1gsin-T=mgsin-T=m1 1a a對對B B有：有：T-mT-m2 2g=mg=m2 2a a聯(lián)立兩式可得：聯(lián)立兩式可得：a=a=1212m gsinm gmm討論：討論：(1)(1)若若m m1 1gsinmgsinm2 2g,g,則與假設(shè)相同則與假設(shè)相同(2)(2)若若m m1 1g

36、sin=mgsin=m2 2g,g,則則a=0,a=0,保持靜止保持靜止(3)(3)若若m m1 1gsinmgsingtanagtan時時, ,乒乓球?qū)⑾蛏线\動乒乓球?qū)⑾蛏线\動, ,由于由于gsingsin與與gtangtan的大小關(guān)系未知的大小關(guān)系未知, ,故球不一定沿球拍向上運動故球不一定沿球拍向上運動, ,故故D D錯誤。錯誤。Mm gcos2.2.俯式冰橇又叫鋼架雪車俯式冰橇又叫鋼架雪車, ,是是20142014年索契冬奧會的比賽年索契冬奧會的比賽項目之一。俯式冰橇的賽道可簡化為長度為項目之一。俯式冰橇的賽道可簡化為長度為1200m1200m、起、起點和終點高度差為點和終點高度差為1

37、20 m120 m的斜坡。比賽時的斜坡。比賽時, ,出發(fā)信號燈出發(fā)信號燈亮起后亮起后, ,質(zhì)量為質(zhì)量為M=70kgM=70kg的運動員從起點開始的運動員從起點開始, ,以以F=40NF=40N、平行賽道的恒力推動質(zhì)量平行賽道的恒力推動質(zhì)量m=40kgm=40kg的冰橇開始運動的冰橇開始運動,8s,8s末末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點。已知迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運動直到終點。已知冰橇與賽道間的動摩擦因數(shù)冰橇與賽道間的動摩擦因數(shù)=0.05,=0.05,設(shè)運動員登上冰設(shè)運動員登上冰橇前后冰橇速度不變橇前后冰橇速度不變, ,不計空氣阻力不計空氣阻力, ,求：求：(g(g取取10m/s

38、10m/s2 2, ,取賽道傾角的余弦值為取賽道傾角的余弦值為1)1)(1)(1)出發(fā)出發(fā)8s8s內(nèi)冰橇發(fā)生的位移。內(nèi)冰橇發(fā)生的位移。(2)(2)比賽中運動員的最大速度。比賽中運動員的最大速度。【解析【解析】(1)(1)設(shè)出發(fā)設(shè)出發(fā)8s8s內(nèi)冰橇的加速度為內(nèi)冰橇的加速度為a a1 1, ,由牛頓第二定律有由牛頓第二定律有F+mgsin-mgcosF+mgsin-mgcos=ma=ma1 1出發(fā)出發(fā)8s8s內(nèi)冰橇發(fā)生的位移為內(nèi)冰橇發(fā)生的位移為x x1 1= = 解得解得x x1 1=48m=48m21 11a t2(2)8s(2)8s末冰橇的速度為末冰橇的速度為v v1 1=a=a1 1t t1

39、 18s8s后冰橇的加速度為后冰橇的加速度為a a2 2, ,對冰橇和運動員由牛頓第二定對冰橇和運動員由牛頓第二定律有律有(m+M)gsin-(m+M)gcos(m+M)gsin-(m+M)gcos=(m+M)a=(m+M)a2 2到達(dá)終點時速度最大到達(dá)終點時速度最大, ,設(shè)最大速度為設(shè)最大速度為v v2 2, ,則則 =2a=2a2 2(x-x(x-x1 1),),解得解得v v2 2=36m/s=36m/s答案：答案：(1)48m(1)48m(2)36 m/s(2)36 m/s2221vv 二、用牛頓運動定律處理動力學(xué)問題二、用牛頓運動定律處理動力學(xué)問題 【經(jīng)典案例【經(jīng)典案例】(18(18

40、分分)(2014)(2014山東高考山東高考) )研究表明研究表明, ,一般人的剎車反應(yīng)一般人的剎車反應(yīng)時間時間( (即圖甲中即圖甲中“反應(yīng)過程反應(yīng)過程”所用時間所用時間)t)t0 0=0.4s,=0.4s,但飲但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在某次試驗中酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在某次試驗中, ,志愿者少量飲志愿者少量飲酒后駕車以酒后駕車以v v0 0=72km/h=72km/h的速度在試驗場的水平路面上勻的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛速行駛, ,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止, ,行駛距離行駛距離L=39mL=39m。減速。減速過程中汽車位移過程中汽車位移s s與速度與速度v v的關(guān)系

41、曲線如圖乙所示的關(guān)系曲線如圖乙所示, ,此過此過程可視為勻變速直線運動。取重力加速度的大小程可視為勻變速直線運動。取重力加速度的大小g=10m/sg=10m/s2 2。求：。求： (1)(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間。減速過程汽車加速度的大小及所用時間。(2)(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少。飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少。(3)(3)減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。大小的比值。 【審題流程【審題流程】 【滿分規(guī)范【滿分規(guī)范】 (1)(1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a