【状元之路】高中物理 3.2牛顿运动定律的应用 必修1.ppt

3.2牛牛顿顿运运动动定律的定律的应应用用知知 识识 精精 要要高效梳理高效梳理知识备考知识备考一、动力学的两大基本问题一、动力学的两大基本问题1已知受力情况，求运已知受力情况，求运动动情况情况根据牛根据牛顿顿第二定律，已知物体的受力情况，可以求出物体的第二定律，已知物体的受力情况，可以求出物体的加速度加速度；再知道物体的初始条件；再知道物体的初始条件(初位置和初速度初位置和初速度)，根据，根据运运动动学公式，就可以求出物体在任一学公式，就可以求出物体在任一时时刻的速度和位置，刻的速度和位置，也就求解了物体的运也就求解了物体的运动动情况情况2已知物体的运已知物体的运动动，求物体的受力情况，求物体的受力情况根据物体的运根据物体的运动动情况，由运情况，由运动动学公式可以求出学公式可以求出加速度加速度，再根，再根据牛据牛顿顿第二定律可确定物体受的合外力，从而求出未知的第二定律可确定物体受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些量，如力，或与力相关的某些量，如动动摩擦因数、摩擦因数、劲劲度系数、力度系数、力的角度等的角度等二、超重和失重二、超重和失重1超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持面的压超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持面的压力力FN(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)大于大于物体的重力物体的重力2失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持面的压失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持面的压力力FN(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)小于小于物体的重力物体的重力3完全失重：物体以加速度完全失重：物体以加速度ag竖直竖直向下向下加速或加速或向上向上减速减速时时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时或竖直上抛时)，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于等于零零的现象的现象三、连接体问题三、连接体问题1连接体与隔离体：两个或几个物体相连接组成的物体系连接体与隔离体：两个或几个物体相连接组成的物体系统为连接体，如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为统为连接体，如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体隔离体2外力和内力：如果以物体系统为研究对象，受到的系统外力和内力：如果以物体系统为研究对象，受到的系统之外的物体的作用力是该系统受到的外力，而系统内各物之外的物体的作用力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力应用牛顿第二定律列方程不考体间的相互作用力为内力应用牛顿第二定律列方程不考虑内力，如果把某物体隔离出来作为研究对象，则这些内虑内力，如果把某物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的外力力将转换为隔离体的外力3连连接体的接体的处处理方法理方法(1)整体法：整体法：连连接体中各物体如果有共同的加速度，求加速度接体中各物体如果有共同的加速度，求加速度可把可把连连接体作接体作为为一个一个整体整体，运用牛，运用牛顿顿第二定律列方程求解第二定律列方程求解(2)隔离法：如果要求隔离法：如果要求连连接体接体间间的相互作用力，必的相互作用力，必须须隔离出其隔离出其中一个物体，中一个物体，对该对该物体物体应应用牛用牛顿顿第二定律求解，此方法第二定律求解，此方法为为隔离法隔离法.隔离法解隔离法解题时题时要注意判明每一隔离体的运要注意判明每一隔离体的运动动方向方向和加速度方向和加速度方向(3)整体法解整体法解题题或隔离法解或隔离法解题题，一般都，一般都选选取取地面地面为为参考系参考系双双 基基 精精 练练自主探究自主探究基础备考基础备考1关于超重和失重，下列关于超重和失重，下列说说法正确的是法正确的是()A超重就是物体受的重力增加了超重就是物体受的重力增加了B失重就是物体受的重力减少了失重就是物体受的重力减少了C完全失重就是物体一点重力都不受了完全失重就是物体一点重力都不受了D不不论论超重、失重或完全失重，物体所受的重力都是不超重、失重或完全失重，物体所受的重力都是不变变的的答案：答案：D2在在围绕围绕地球做匀速地球做匀速圆圆周运周运动动的人造的人造卫卫星中，下述哪些星中，下述哪些仪仪器不能使用器不能使用()天平天平弹弹簧簧测测力力计计水水银银温度温度计计水水银银气气压计压计ABCD解析：解析：绕地球做匀速圆周运动的人造卫星中，所有物体都处绕地球做匀速圆周运动的人造卫星中，所有物体都处于完全失重状态，工作原理与重力有关的仪器不能使用于完全失重状态，工作原理与重力有关的仪器不能使用水银温度计是根据热胀冷缩制成的，与重力无关，仍能使水银温度计是根据热胀冷缩制成的，与重力无关，仍能使用；弹簧测力计是根据胡克定律制成的，与重力无关，也用；弹簧测力计是根据胡克定律制成的，与重力无关，也能使用能使用答案：答案：C3雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时时空气空气对对其阻力随其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如雨滴下落速度的增大而增大，如图图322所示的所示的图图象能象能正确反映雨滴下落运正确反映雨滴下落运动动情况的是情况的是()解析：解析：雨滴速度增大时，阻力也增大，由牛顿第二定律得雨滴速度增大时，阻力也增大，由牛顿第二定律得amgFfm，故加速度逐渐减小，最终雨滴做匀速运动，故加速度逐渐减小，最终雨滴做匀速运动答案：答案：C4.如如图图323所示，在光滑水平面上有两个所示，在光滑水平面上有两个质质量分量分别为别为m1和和m2的物体的物体A、B，m1m2，A、B间间水平水平连连接着一接着一轻质弹轻质弹簧簧测测力力计计，若用大小，若用大小为为F的水平力向右拉的水平力向右拉B，稳稳定后定后B的加的加速度大小速度大小为为a1，弹弹簧簧测测力力计计示数示数为为F1；如果改用大小；如果改用大小为为F的水平力向左拉的水平力向左拉A，稳稳定后定后A的加速度大小的加速度大小为为a2，弹弹簧簧测测力力计计示数示数为为F2，则则以下关系式正确的是以下关系式正确的是()Aa1a2，F1F2 Ba1a2，F1F2Ca1a2，F1F2 Da1a2，F1F2解解析析：整整体体分分析析，无无论论用用F拉拉A，还还是是拉拉B，F(m1m2)a均均成成立立，所所以以稳稳定定后后A的的加加速速度度a2和和B的的加加速速度度a1相相等等；F拉拉B 时时，对对A分分析析，F1m1a，F拉拉A时时，对对B 分分析析，F2m2a，因，因m1m2，故，故F1F2，所以选项，所以选项A正确正确答案：答案：A5一一辆质辆质量量为为1.0103 kg的小汽的小汽车车正以正以10 m/s的速度行的速度行驶驶，现现在在让让它在它在12.5 m的距离内匀减速地停下来，求所需要的的距离内匀减速地停下来，求所需要的阻力阻力解析：解析：由运动学公式由运动学公式v2v022ax得：得：m/s24 m/s2.又由牛顿第二定律得：又由牛顿第二定律得：F阻阻ma1.0103(4)N4103N，负号表示与速度的方向相反负号表示与速度的方向相反答案：答案：4103N，与速度方向相反，与速度方向相反疑疑 难难 精精 讲讲名师解疑名师解疑能力备考能力备考疑难点一有的同学说疑难点一有的同学说“超重就是物体的重力增加了，失重超重就是物体的重力增加了，失重就是物体的重力减小了就是物体的重力减小了”，你认为对吗？请简述，你认为对吗？请简述名师：名师：超重不是重力增加，失重不是重力减小，完全失超重不是重力增加，失重不是重力减小，完全失重不是重力消失在超重、失重重不是重力消失在超重、失重现现象中，重力不象中，重力不变变，仅仅是是视视重重变变化在完全失重状化在完全失重状态态下，平常重力下，平常重力产产生的一切物理生的一切物理现现象都不存在象都不存在超重与失重超重与失重现现象不是物体的重力有象不是物体的重力有变变化，物体的重力不会因化，物体的重力不会因物体的运物体的运动动状状态态的改的改变变而改而改变变物体物体处处于超重与失重状于超重与失重状态态是物体的重力是物体的重力给给人的感人的感觉觉好像是增加或减小了，用好像是增加或减小了，用弹弹簧簧测测力力计测计测物体重力物体重力时时，其，其读读数比物体数比物体实际实际的重力增大或减小的重力增大或减小了，故称之了，故称之为为超重或失重超重或失重疑疑难难点点二二运运用用牛牛顿顿运运动动定定律律解解题题常常用用的的思思维维方方法法有有：假假设设法、极限法、程序法请对几种方法的应用做简单说明法、极限法、程序法请对几种方法的应用做简单说明名师：名师：1.假设法假设法假假设设法法是是解解物物理理问问题题的的一一种种重重要要思思维维方方法法用用假假设设法法解解题题，一一般般依依题题意意从从某某一一假假设设入入手手，然然后后运运用用物物理理规规律律得得出出结结果果，再再进进行行适适当当讨讨论论，从从而而找找出出正正确确答答案案这这样样解解题题科科学学严严谨谨、合乎逻辑，而且可以拓宽思路合乎逻辑，而且可以拓宽思路2极限法极限法(或称或称临临界条件法界条件法)在在物物体体的的运运动动变变化化过过程程中中，往往往往达达到到某某个个特特定定状状态态时时，有有关关的的物物理理量量将将发发生生突突变变，此此状状态态叫叫临临界界状状态态，相相应应的的待待求求物物理理量量的的值值叫叫临临界界值值利利用用临临界界值值来来作作为为解解题题思思路路的的起起点点是是一一种种很很有有用用的的思思考考途途径径，这这种种方方法法称称为为临临界界条条件件法法这这种种方方法法是是将将物物体体的的变变化化过过程程推推至至极极限限临临界界状状态态，抓抓住住满满足足临临界界值值的条件，准确分析物理的条件，准确分析物理过过程程进进行求解行求解寻寻找找临临界条件，解决界条件，解决临临界界问题问题的基本思路：的基本思路：(1)认认真真审审题题，详详尽尽分分析析问问题题中中变变化化的的过过程程(包包括括分分析析整整体体过过程中有几个程中有几个阶阶段段)(2)寻寻找找过过程中程中变变化的物理量化的物理量(自自变变量与因量与因变变量量)(3)探探索索因因变变量量随随自自变变量量变变化化时时的的变变化化规规律律，要要特特别别注注意意相相关关物理量的物理量的变变化情况化情况(4)确定确定临临界状界状态态，分析，分析临临界条件，找出界条件，找出临临界关系界关系(5)显显然然分分析析变变化化过过程程，确确定定因因变变量量随随自自变变量量的的变变化化规规律律，是是解决解决问题问题的关的关键键3程序法程序法按按顺顺序序对题对题目目给给出的物体运出的物体运动过动过程程进进行分析的方法行分析的方法简简称称“程程序法序法”“程序法程序法”要求我要求我们们从从读题读题开始，注意开始，注意题题中能划分中能划分多少个不同的多少个不同的过过程或多少个不同的状程或多少个不同的状态态，然后，然后对对各个各个过过程程或各个状或各个状态进态进行分析行分析易易 错错 点点 拨拨自我完善自我完善误区备考误区备考易错点一易错点一 认为力可以等大地传递导致出错认为力可以等大地传递导致出错自我诊断自我诊断1 如如图图324所示，水平地面上有两个完全相同的所示，水平地面上有两个完全相同的木木块块A、B，在水平推力，在水平推力F作用下运作用下运动动，用，用FAB代表代表A、B间间的相互作用力的相互作用力()A若地面是完全光滑的，若地面是完全光滑的，则则FABFB若地面是完全光滑的，若地面是完全光滑的，则则FAB FC若地面的若地面的动动摩擦因数摩擦因数为为，则则FABFD若地面的若地面的动动摩擦因数摩擦因数为为，则则FAB F解析：解析：设设A、B木块的质量都是木块的质量都是m，地面动摩擦因数为，地面动摩擦因数为，则，则A、B整体受地面水平方向的滑动摩擦力为整体受地面水平方向的滑动摩擦力为2mg.A、B整整体水平方向受推力体水平方向受推力F和滑动摩擦力和滑动摩擦力2mg作用，若加速度为作用，若加速度为a，则由牛顿定律得，则由牛顿定律得F2mg2ma以以B为研究对象，为研究对象，B水平方向受水平方向受A的推力的推力FAB和滑。