5牛顿运动定律2.doc

第五讲 牛顿运动定律的综合应用7★要点梳理整合★一．超重与失重问题1．真重与视重物体实际所受的重力称为物体的真重，又叫做实重；视重是物体对支持物的压力或物体对悬绳（或弹簧测力计）的拉力在平衡状态时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳或弹簧测力计的拉力）大小等于物体的重力2．超重（1）当物体加速 或减速 时，视重 重力的现象2）特征：物体处于超重状态时，具有向 的加速度3．失重（1）当物体加速 或减速 时，视重 重力的现象2）特征：物体处于失重状态时，具有向 的加速度4．完全失重视重等于 的现象如：自由落体、绕地球做匀速圆周运动的太空舱等5．对超重和失重的理解（1）不要错误地认为超重就是“重力增大”，失重就是“重力减小”2）不要错误地认为超重失重现象与物体重力的变化相同3）不要错误地认为物体向上运动就是超重，向下运动就是失重①物体在竖直方向上具有加速度时，才出现超重和失重现象②当物体加速度方向向上或具有向上的加速度分量时，物体超重③当物体加速度方向向下或具有向下的加速度分量时，物体失重4）发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向 ，只决定于 的方向及大小。

5）在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会 ，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等二．整体法与隔离法的灵活运用整体法：隔离法：三．牛顿运动定律中的临界问题1．什么叫临界问题所谓临界问题是指物体的运动性质发生突变，要发生而尚未发生改变时的状态2．牛顿定律中临界问题的临界条件（1）地面、绳子或杆的弹力为 2）相对静止的物体间静摩擦力达到 ，通常在计算中取最大静摩擦力等于滑动摩擦力友情提醒：（1）当题目中出现诸如“最大”、“最小”、“最高”、“刚刚”、“恰好”等词语时，一般就隐含着临界问题的出现2）运动物体的特殊条件往往是处理临界问题的突破口四、运动物体脱离的条件（1）沿水平方向相互挤压的物体之间，刚好发生脱离的条件是“ 相同”而不是“ 相同”速度相同”仅是一种运动学特征，是物体脱离时的表象，而“加速度相同”则是一种动力学特征，才是物体脱离时的内在本质2）沿竖直方向相互挤压的物体刚好发生脱离的条件是“ 相同，相互作用力为 ”题型一：超重和失重问题【例题1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10m/s2)(1)当弹簧秤的示数T1＝40N，且保持不变。

2)当弹簧秤的示数T2＝32N，且保持不变3)当弹簧秤的示数T3＝44N，且保持不变课堂训练】（2011·龙岩高一检测）一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2.F/N100320400440t/s0123465题型二：加速度相同的连接体问题【例题2】（2011·四川成都高一考试）一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦吊台的质量M，人的质量为m，起动时吊台向上的加速度是a，并且人没有离开吊台已知重力加速度为g）求：（1）绳的拉力大小？（2）这时人对吊台的压力大小3）若吊台以某一加速度运动中出现人对吊台的压力刚好为零，试讨论说明人对吊台压力刚好为零满足的所有条件课堂训练】如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于B上，三物体可一起匀速运动撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，设此时A、B间作用力为f1，B、C间作用力为f2，则f1和f2的大小为（ ）A．f1＝f2＝0 B．f1＝0，f2＝FC．f1＝，f2＝ D．f1＝F，f2＝0题型三：加速度不同的连接体问题【例题3】如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。

1）要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动？（2）要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向运动？【课堂训练】如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（ ）A．（M+m）gB．（M+m）g-maC．（M+m）g+maD．（M-m）g题型四：牛顿运动定律中的临界问题【例题4】如下图所示，两块质量分别为m1和m2的物块，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平面上，将物块1下压一段距离后释放，在物块1上下往复运动过程中，物块2始终没有离开水平面，且对水平面的最小压力为零，则物块l的最大加速度的大小是多大？物块2对水平面的最大压力是多大？【例题5】（1）如图所示，质量分别为和的物体和用一轻杆连接，置于光滑的倾角为θ的斜面上，整体沿斜面加速下滑，求它们的加速度和轻杆所受的作用力分别是多大？（2）本题中，若物体与斜面之间有摩擦，且动摩擦因数为μ，求它们的加速度和轻杆所受的作用力分别是多大？【课堂训练】小车在水平路面上加速向右运动，一质量为m的小球用一条水平线和一条斜线（与竖直方向成30°角）把小球系于车上，求下列情况下两绳的拉力：（1）加速度a1=g/3时；（2）加速度a2=2g/3时【课堂训练】质量为m=1kg的物体，放在θ=37°的斜面上如下图所示，物体与斜面的动摩擦因数μ=0.3，要是物体与斜面体一起沿水平方向向左加速运动，则其加速度为多大？过关基础训练1．（2010·山西实验中学高三考试）下列说法中正确的是（ ）A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态2．（2011·深圳高一检测）升降机地板放个台秤，秤盘上放一个质量为m的物体，当秤的读数为1.2mg时，升降机可能做的运动是（ ）A．加速下降 B．匀速上升C．减速上升 D．减速下降3．（2011·广州高一检测）轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，电梯厢中的乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明（ ）A．电梯一定是在上升B．电梯一定是在下降C．电梯的加速度方向一定是向下D．乘客一定处在超重状态4．（2011·河南焦作高一考试）在以加速度a =g加速上升的电梯里，有一质量为m的人，下列说法中正确的是（ ）A．人的重力仍为mgB．人的重力为mgC．人对电梯的压力为mgD．人对电梯的压力为mg5．木箱内装有一球，木箱的内宽与球的直径相等，当将木箱以初速度v0竖直向上抛出时，上升过程中（ ）A．空气阻力不计，则球对下壁有压力B．空气阻力不计，则球对上壁无压力C．有空气阻力，则球对上壁有压力D．有空气阻力，则球对下壁有压力6．（2010·山东临沂高一考试）如图所示，弹簧秤外壳质量为，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为（ ）A．B．C．D．F7．如图，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计的薄板，在薄板上放一重物，并用手将重物往下压，然后将手突然撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中，（即在重物与弹簧脱离之前），重物的运动情况是（ ）A．一直加速B．先减速，后加速C．先加速、后减速D．匀加速ABF8．如图所示，质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起，放在光滑的水平地面上，已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍，若用水平力分别作用在A或B上，使A、B保持相对静止做加速运动，则作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少？9．(2009·陕西西安四校联考)如图所示，小车板面上的物体质量m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N。

现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动以下说法中正确的是( ）aFA．弹簧对物体的作用力一定发生变化B．物体受到的摩擦力先减小，后增大；先向左，后向右C．当小车加速度（向右）为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用D．小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N10．如左下图所示，在升降机中，用水平方向的力将质量为0.2kg的物块压在竖直的墙壁上，物块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.4F（1）当升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时，至少要以多大的力F′才能保持物块相对于升降机静止？（2）当升降机以5m/s2的加速度朝下加速运动时，又要以多大的力F′才能保持物块相对升降机静止？（取g=10m/s2）作业：1．（2011·江西上饶高一考试）利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况，实验时让某消防队员从平台上跳下，自由下落，在t1时刻双脚触地，他顺势弯曲双腿，重心又下降了h计算机显示消防队员双脚触地后重心下降h过程，他受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示。

根据图象提供的信息，下列判断中正确的是( )A．在t1至t2时间内，消防队员的重心始终在加速下降B．在t1至t3时间内，消防队员的重心始终在加速下降C．在t2至t4时间内，消防队员的重心始终在减速下降D．t3时刻消防队员的加速度为零2．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端挂一个质量为m的物块，物块上下振动时，框架始终没有跳离地面，当框架对地面的压力为零的瞬间，物块的加速度为（ ）A．gB．(M-m)g/mC．0D．(M+m)g/m3．直升机停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态，在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）Ａ．箱子内物体对箱子底部始终没有压力Ｂ．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大。