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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,3,课时牛顿运动定律综合应用,1/35,考点一 超重与失重,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，物体重力依然存在，且不发生改变，只是物体对支持物压力,(,或对悬挂物拉力,),发生了改变,(,即,“,视重,”,发生改变,),2,只要物体有向上或向下加速度，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,3,尽管物体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,物体超重或失重多少是由物体质量和竖直加速度共同决定，其大小等于,ma,.,2/35,【,例,1】,(,洛阳模拟,),一同学想研究电梯上升过程运动规律某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为,5 kg,砝码和一套便携式,DIS,试验系统，砝码悬挂在力传感器上电梯从第一层开始开启，中间不间断，一直到最高层停顿在这个过程中，显示器上显示出力随时间改变关系如图所表示取重力加速度,g,10 m/s,2,，依据表格中数据求：,3/35,1),电梯在最初加速阶段加速度,a,1,与最终减速阶段加速度,a,2,大小；,(2),电梯在,3.0,13.0 s,时间段内速度,v,大小；,(3),电梯在,19.0 s,内上升高度,H,.,思绪分析：,由,F,t,图象能够分析电梯在,0,19 s,内运动情况为：,0,3 s,电梯开启做匀加速运动,，,3,13 s,电梯做匀速运动,，,13,19 s,，,电梯做向上匀减速运动,，,19 s,末电梯抵达最高层停顿,，,利用牛顿第二定律求解,4/35,解析：,(1),由牛顿第二定律,，,结合,F,t,图象信息,，,有,FN,1,mg,ma,1,，,mg,FN,2,ma,2,，,解得,a,1,1.6 m/s,2,，,a,2,0.8 m/s,2,.,(2)3.0,13.0 s,内电梯做匀速直线运动,，,由运动学公式得,v,a,1,t,1,1.6,3 m/s,4.8 m/s.,5/35,6/35,超重和失重现象判断,“,三,”,技巧,(1),从受力角度判断,，,当物体所受向上拉力,(,或支持力,),大于重力时,，,物体处于超重状态,，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态,(2),从加速度角度判断,，,当物体含有向上加速度时处于超重状态,，,含有向下加速度时处于失重状态,，,向下加速度为重力加速度时处于完全失重状态,(3),从速度改变角度判断：,物体向上加速或向下减速时,，,超重；,物体向下加速或向上减速时,，,失重,方 法 总 结,7/35,1,(,济南模拟,),在升降电梯内地板上放一体重计，电梯静止时，小琳同学站在体重计上，体重计示数为,50 kg,，电梯运动过程中，某一段时间内小琳同学发觉体重计示数如图所表示在这段时间内以下说法中正确是,(,),8/35,9/35,10/35,考点二 动力学中图象问题,动力学问题中包括图象问题很常见，常见图象有,v,t,图象，,a,t,图象，,F,t,图象，,F,a,图象等,处理这类问题，首先应清楚图象两个坐标轴所表示物理量含义，清楚图象斜率、截距、交点、拐点物理意义依据物理规律列出与图象对应函数方程式，进而明确,“,图象与公式,”“,图象与物体,”,间关系，方便对相关物理问题作出准确判断,11/35,【例2】,(,太原模拟,),一个物体置于粗糙水平地面上，受到水平拉力,F,随时间,t,改变关系如图(a)所表示，速度,v,随时间,t,改变关系如图(b)所表示取,g,10 m/s,2,，求：,12/35,13/35,14/35,15/35,方 法 总 结,(1)动力学图象问题解题策略：,搞清图象斜率、截距、交点、拐点物理意义；,应用物理规律列出与图象对应函数方程式,(2)分析图象问题时常见误区：,没有看清纵、横坐标所表示物理量及单位；,不注意坐标原点是否从零开始；,不清楚图线点、斜率、面积等物理意义；,忽略对物体受力情况和运动情况分析,16/35,2,(,青岛模拟,),“,蹦极,”,就是跳跃者把一端固定长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下一个极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力,F,大小随时间,t,改变情况如图所表示将蹦极过程近似为在竖直方向上运动，重力加速度为,g,.,据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为,(,),17/35,18/35,考点三 动力学中多过程问题,1,多过程问题,很多动力学问题中包括物体有两个或多个连续运动过程，在物体不一样运动阶段，物体运动情况和受力情况都发生了改变，这类问题称为牛顿运动定律中多过程问题,2,类型,多过程问题可依据包括物体多少分为单体多过程问题和多体多过程问题,19/35,【,例,3】,(,开封模拟,),如图所表示，将小砝码置于桌面上薄纸板上，用水平向右拉力将纸板快速抽出，砝码移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉惯性演示试验若砝码和纸板质量分别为,m,1,和,m,2,，各接触面间动摩擦因数均为,.,重力加速度为,g,.,20/35,(1),当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；,(2),要使纸板相对砝码运动，求所需拉力大小；,(3),本试验中，,m,1,0.5 kg,，,m,2,0.1 kg,，,0.2,，砝码与纸板左端距离,d,0.1 m,，取,g,10 m/s,2,.,若砝码移动距离超出,l,0.002 m,，人眼就能感知为确保试验成功，纸板所需拉力最少多大？,21/35,解析：,(1)砝码对纸板摩擦力,Ff,1,m,1,g,，,桌面对纸板摩擦力,Ff,2,(,m,1,m,2,),g,，,F,f,Ff,1,Ff,2,(2,m,1,m,2,),g,.,(2)设砝码加速度为,a,1,，,纸板加速度为,a,2,，,则,Ff,1,m,1,a,1,，,F,Ff,1,Ff,2,m,2,a,2,.,若发生相对运动,，,则,a,2,a,1,，,解得,F,2,(,m,1,m,2,),g,.,22/35,23/35,规 律 总 结,分析,“,多过程,”,问题方法要领,(1),将,“,多过程,”,分解为许多,“,子过程,”,，,各,“,子过程,”,间由,“,衔接点,”,连接,(2),对各,“,子过程,”,进行受力分析和运动分析,，,必要时画出受力图和过程示意图,(3),依据,“,子过程,”,和,“,衔接点,”,模型特点选择合理动力学规律列方程,24/35,(4),分析,“,衔接点,”,位移、速度、加速度等关联,，确定各段间时间关系、位移关系、速度关系等，并列出相关辅助方程,(5),联立方程组,，,分析求解,，,并对结果进行必要讨论或验证,25/35,3,(,日照模拟,),某电视台闯关竞技节目标第一关是雪滑梯，其结构能够简化为如图所表示模型雪滑梯顶端距地面高为,h,15 m,，滑梯斜面雪道长为,l,25 m,，在距离斜面雪道底端,x,0,20 m,处水平雪道上有一海绵坑比赛时参赛运动员乘坐一质量为,M,雪轮胎从赛道顶端滑下，在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑，运动员停在距离海绵坑,1 m,范围内算过关已知雪轮胎与雪道间动摩擦因数,1,0.3,，运动员与雪道间动摩擦因数,2,0.8,，假设运动员离开雪轮胎时间不计，运动员落到雪道上时水平速度不变，求质量为,m,运动员,(,可视为质点,),在水平雪道上什么区域离开雪轮胎才能闯关成功？,26/35,27/35,28/35,29/35,“,传送带模型,”,问题分析思绪,1,模型特征,一个物体以速度,v,0,(,v,0,0),在另一个匀速运动物体上开始运动力学系统可看作,“,传送带,”,模型，如图,(a),、,(b),、,(c),所表示,方 法 技 巧 思 维 提 升,30/35,2,建模指导,传送带模型问题包含水平传送带问题和倾斜传送带问题,(1),水平传送带问题：求解关键在于对物体所受摩擦力进行正确分析判断判断摩擦力时要注意比较物体运动速度与传送带速度，也就是分析物体在运动位移,x,(,对地,),过程中速度是否和传送带速度相等物体速度与传送带速度相等时刻就是物体所受摩擦力发生突变时刻,31/35,(2),倾斜传送带问题：求解关键在于认真分析物体与传送带相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用假如受到滑动摩擦力作用应深入确定其大小和方向，然后依据物体受力情况确定物体运动情况当物体速度与传送带速度相等时，物体所受摩擦力有可能发生突变,32/35,典例,如图所表示，倾斜传送带与水平方向夹角为,37，将一质量为,m,小物块轻轻放在正在以速度,v,10 m/s匀速逆时针转动传送带上端，物块和传送带之间动摩擦因数,0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，传送带两皮带轮轴心间距离为,L,29 m，sin,0.6，cos,0.8.求将物块从顶部传到传送带底部所需时间(,g,取10 m/s,2,),33/35,34/35,35/35,
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