步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题03牛顿运动定律的综合应用

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 专题03牛顿运动定律的综合应用内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 牛顿运动定律的综合应用考纲解读 重的概念，会分析超重、对超重和失重的理解关于超重和失重的下列说法中，正确的是()A超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了B物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用C物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化答案体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，综上所述，A、B、C 均错，D 2、正确2超重与失重概念的应用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静止不动时处于失重状态答案加速度有竖直向下的分量时，物体处于失重状态；当加速度有竖直向上的分量时，物体处于超重状态，蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下，且 ag，为完全失重状态，所以 B 正确而 A、C、D 中运动员均为平衡状态，F不超重也不失重3动力学中的图象问题一个木块以某一水平初速度自由滑上粗糙的水平面，在水平面上运动的 vt 图象如图 1 所示已知重 3、力加速度为 g，则根据图象不能求出的物理量是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 木块的位移B木块的加速度C木块所受摩擦力D木块与桌面间的动摩擦因数答案移可由图象与时间轴所围的面积求出，由 vt 图线的斜率可求出加速度 a，由牛顿第二定律知，ag ，故动摩擦因数 也可求出，由于不知木块的质量，故不能求出木块所受摩擦力1超重(1)定义：物体对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况(2)产生条件：物体具有向上的加速度2失重(1)定义：物体对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况(2)产生条件：物体具有向下的加速度3完全失重(1)定义：物体对支持物的压力( 4、或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象(2)产生条件：物体的加速度 ag，方向竖直向下考点一超重与失重现象1超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化 (即“视重”发生变化)2只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态4物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大 5、小等于 如图 2 所示，运动员“3 m 跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置 B 压到最低点 C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点 A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中，跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是()图 2A运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大B运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大C运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力先增大后减小D运动员向上运动(CB)的过程中，超重，对板的压力一直减小答案在探究超重和失重规律时，某体重为 G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，传感器和 6、计算机相连，经计算机处理后得到压力 F 随时间 t 变化的图象，则下列图象中可能正确的是()答案同学下蹲过程中，其加速度方向先向下后向上，故先失重后超重，故选项 点二动力学中的图象问题1图象的类型光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况2问题的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图象的物理意义，理解图象的轴、点、线、截、斜、面六大功能例 2如图 3 甲所示，静止在光滑水平面上的长木板 B(长木板足够长) 的左端放着小物块A，某 7、时刻，B 受到水平向左的外力 F 的作用，F 随时间 t 的变化规律如图乙所示，即F中 k 为已知常数若 A、B 之间的滑动摩擦力 大小等于最大静摩擦力，且 A、B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述物块 A 的 vt 图象的是()图 3解析刚开始，外力 F 较小，A、B 保持相对静止，加速度大小为 a ，可见，a 的大小随着时间 t 逐渐增大，对应的 vt 图线的斜率逐渐增大， C、D 错误；随着时间 t 的增大，外力 F 增大，当物块和木板之间的摩擦力大小达到最大静摩擦力时，物块 A 与木板 B 发生相对运动，此时有 FfF f得 F2F f，即F f，可见 t 后物块将在大小恒定的摩擦 8、力的作用下做匀加速直线运动，其对2vt 图线是倾斜的直线， A 错误，B 正确答案力学中常见的图象有 vt 图象、xt 图象、Fa 图象等，解决图象问题的关键有：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)分清图象的横、纵坐标所代表的物理量及单位，并且注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义(2)明确图线斜率的物理意义，如 vt 图线的斜率表示加速度，注意图线中一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图象中反馈出来哪些有用信息(如 vt 图线所围面积 9、表示位移等)并结合牛顿运动定律求解突破训练 2我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图 4 所示以下判断正确的是()图 4A6 ，深潜器的加速度最大B4 6 ，深潜器停在深度为 60 m 处C3 4 ，潜水员处于超重状态D6 0 ，深潜器的加速度不变答案度时间图线的斜率的绝对值表示加速度的大小，图线与时间轴围成的面积等于位移的大小.6 深潜器的加速度小于 3 深潜器的加速度，A 错误.4 ，深潜器停在深度为 360 m 处，B 错误.3 ，深潜器向下做匀减速运动，加速度向上，故处于超重状态，C 正确.6 与 8 0 深潜器的加速度大小相 10、等，方向相反，D 错误考点三动力学中的临界极值问题临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好” 、 “恰好” 、 “正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)若题目中有“取值范围” 、 “多长时间” 、 “多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点” ，而这些起止点往往就对应临界状态；(3)若题目中有“最大” 、 “最小” 、 “至多” 、 “至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点；(4)若题目要求“最终加速度” 、 “稳定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度例 3(2013山东22) 如图 5 所示，一质量 m 11、0.4 小物块，以 m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t2 s 的时间物块由 A 点运动到 B 点，A 、B 之间的距离 L10 m已知斜面倾角 30，物块与斜面之间的动摩擦因数 g 取 10 m/(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小(2)拉力 F 与斜面夹角多大时，拉力 F 最小。 拉力 F 的最小值是多少。 解析(1)设物块加速度的大小为 a，到达 B 点时速度的大小为 v，由运动学公式得Lv 0t 2vv 0立式，代入数据得a3 m/s 2v8 m/s (2)设物块所受支持力为 受摩擦力为 力与斜面间的夹角为 ，受力分析如图所示 12、，由牛顿第二定律得F fF Nmg 0又 立式得光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 mg 由数学知识得 0 )33 233由式可知对应最小 F 的夹角30联立式，代入数据得 F 的最小值为 1)3 m/s 28 m/s(2)30 )接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力 .(2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值(3)绳子断裂与松驰的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松驰的临界条件是：F T0.(4)加速度变化时，速度达到最值的临界条件：当加速度变为零时突破训练 3如图 6 所示，水平地面上放置一个质量为 m 的物体，在与水平方向成 角、斜向右上方的拉力 F 的作用下沿水平地面运动物体与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 6(1)若物体在拉力 F 的作用下能始终沿水平面向右运动且不脱离地面，拉力 F 的大小范围；(2)已知 m10 0.5，g10 m/ F 的方向可以改变，求使物体以恒定加速度 a5 m/右做匀加速直线运动时，拉力 F 的最小值光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1) F (2)40 5解析(1)要使物体运动时不离开水平面，应有： 有：(。