(江苏专版)2019版高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 微专题22 超重和失重备考精炼
(江苏专版)19高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律牛顿第三定律课件
解析：绳对房屋的拉力与房屋对绳的拉力是一对作用力和反 作用力，则大小相等，选项 A 正确；房屋对绳的拉力与绳对 房屋的拉力大小相等，因加速上升，则绳对房屋的拉力大于 房屋所受的重力，则房屋对绳的拉力大于房屋所受的重力， 选项 B 错误；因加速上升，则房屋受到的绳的拉力与房屋所 受的重力不是一对平衡力，选项 C 错误；房屋对绳的拉力与 房屋所受的重力不是一对作用力和反作用力，选项 D 错误。
解析：由于惯性，小球要保持原来的匀速运动状态，若小球 向前滚动，则说明磁悬浮列车在减速前进，若小球向后滚动， 则说明磁悬浮列车在加速前进，故 B 正确，A 错误；反之， 若磁悬浮列车急刹车时，磁悬浮列车速度变小，小球由于惯 性速度不变，故向前滚动，C 理解(自主悟透类)
通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是( A．自然界的一切物体都具有惯性
)
B．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 解析：理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体
的是牛顿， A 错误； 伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理， 得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运 动的小球，运动状态的维持并不需要外力，B 正确；如果小球 受到力的作用，它的运动状态将发生改变，这是牛顿得出的， C 错误；小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小， 答案：B 这是牛顿第二定律内容，D 错误。
1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
性质相同、大小相同、同一直线 (1)六同 同时产生、同时变化、同时消失
方向相反 (2)三异不同物体 不同效果
与物体的运动状态无关 (3)二无关 与物体是否受其他力无关
2019届江苏专版高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律讲义
3.(2015重庆理综,3,6分)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始 跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作 用力大小为 ( )
运动时,μ×2mg- μ ×3mg=ma,两式联立解得F=3μmg,可见,当F>3μmg时,A相对B滑动,C对。当F=
2
5 μmg时,A、B相对静止,对整体有: 5 μmg- μ ×3mg=3ma,a=1 μg,故B正确。无论F为何值,B所受
A.所受浮力大小为4 830 N B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
答案 AD 刚开始上升时,空气阻力为零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=460×(10+0.5)N=4 830 N,A项正确。加速上升过程,随着速度增大,空气阻力增大,B项错误。浮力和重力不变,而随着 空气阻力的增大,加速度会逐渐减小,直至为零,故上升10 s后的速度v<at=5 m/s,C项错误。匀 速上升时,F浮=Ff+mg,所以Ff=F浮-mg=4 830 N-4 600 N=230 N,D项正确。
答案
BD
甲、乙下落的时间与加速度有关,应先求加速度,由m甲=ρV甲=ρ(
4 3
π
R甲3 )得R甲=
3
3m甲 4 ρ
,阻力f甲=kR甲=k 3
3m甲 4 ρ
,由牛顿第二定律知a甲=
2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 实验三 精品
(4)用甲方案实验得到如图2所示的a－F关系图象：
①图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零)，
可能的原因是____。
A.先释放小车后接通电源打点
B.平衡摩擦力时，木板的倾角偏大
C.平衡摩擦力时，小车后面未固定穿过打点计
图2
时器的纸带
②图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，主要原因是________。 A.小车的总质量过大 B.开始砝码质量较小，后来较大 C.计算拉力时，忽略了砝码盘的重力 答案 (1)需要 (2)需要 (3)砝码及砝码盘的质量远小于小车的质量 (4)①C ②B
(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h。关于 “改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是________。 A.M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 B.M增大时，h减小，以保持二者乘积不变 C.M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 D.M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
误差分析 1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车
的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。 2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细
绳不严格与木板平行都会引起误差。
热点一 实验原理与实验操作 【例1】 (2017·江苏盐城高三期中)如图1所示，在“探究质量一定，加速度与物体受
图3Leabharlann (1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求 出电火花计时器打B点时的速度为________ m/s，小车的加速度大小为________ m/s2。(结果均保留2位有效数字) (2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐 标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图4所示)。请继续帮助该同学作出坐标系 中的图象。
2019版高考物理（江苏版）一轮配套课件：专题三 牛顿运动定律
Fx Fy
max may
列方程求解,必要时还要对结果
进行讨论。
例6 如图所示,质量m=2 kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L= 20 m。用大小为30 N、沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2 s拉至B处(g 取10 m/s2)。则: (1)求物体运动的加速度大小; (2)求物体与地面间的动摩擦因数; (3)若改用大小为20 N的力、沿水平方向拉此物体,使之从A处由静止开 始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间。
3.瞬时性的应用 例5 (2015海南单科,8,5分)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c 之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点 O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小 记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小 为g。在剪断的瞬间, ( AC )
A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2
【解析】 剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线中的拉力为T=3mg。 在剪断瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之 前相同,则将细线剪断瞬间,对a隔离进行受力分析,由牛顿第二定律得:3 mg=ma1得a1=3g,A正确,B错误。由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,所以Δ l1=2Δl2,C正确,D错误。
2.同向性的应用 例4 如图所示,物体A和斜面体一起以相同的加速度向右做匀加速运 动,斜面体对物体A的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( A )
A.斜向右上方 C.斜向右下方
B.水平向右 D.上述三种方向都不可能
【解析】 由牛顿第二定律的同向性可知,物体所受合外力的方向一定 与加速度方向相同,物体A所受重力竖直向下,则支持力和摩擦力的合力 方向应该指向右上方,这样物体A所受合外力的方向才能和加速度a的 方向相同,故A正确。
2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版文档：第三章
基础课2牛顿第二定律两类动力学问题知识排查牛顿第二定律单位制1.牛顿第二定律(1)内容物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
加速度的方向与作用力方向相同。
(2)表达式：F＝ma。
(3)适用范围①只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。
②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制(1)单位制由基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(2)基本单位基本物理量的单位。
力学中的基本量有三个，它们分别是质量、长度和时间，它们的国际单位分别是kg、m和s。
(3)导出单位由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
两类动力学问题1.动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。
第二类：已知运动情况求物体的受力情况。
2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：小题速练1.思考判断(1)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度。
()(2)物体所受合外力越大，速度越大。
()(3)物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。
()(4)物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
()(5)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。
()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.[人教版必修1P78第1题改编]由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为()A.牛顿第二定律不适用于静止的物体B.桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C.推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D.桌子所受的合力为零，加速度为零答案 D3.[人教版必修1P78第5题]水平路面上质量为30 kg的手推车，在受到60 N的水平推力时做加速度为1.5 m/s2的匀加速运动。
「精品」江苏专用2019版高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律学案
第三单元 牛顿运动定律第6讲 牛顿运动定律的理解一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持 运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.2.惯性(1)定义:一切物体都有保持原来 运动状态或静止状态的性质.(2)量度: 是物体惯性大小的唯一量度, 大的物体惯性大, 小的物体惯性小. 二、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的 成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向 .2.公式: .3.适用范围(1)只适用于 参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).(2)只适用于 物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况. 三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在同一条直线上.2.表达式:F 甲对乙=-F 乙对甲,负号表示 . 四、国际单位制力学中的基本量是质量、 、长度,对应的基本单位分别是 、 、 . 【思维辨析】(1)牛顿第一定律是实验定律. ( )(2)牛顿第一定律指出,当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态. ( ) (3)物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止. ( )(4)力的单位是牛顿,1 N =1 kg · m/s 2.( )(5)外力(不为零)作用于静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度. ( ) (6)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质. ( )(7)作用力与反作用力的效果相互抵消.()(8)作用力与反作用力的关系不随运动状态的变化而变化.()考点一牛顿第一定律(1)牛顿第一定律是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论,物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以,牛顿第一定律不是实验定律.(2)惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大其惯性越大;牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.1 (多选)如图6-1所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢顶部A点有油滴滴落在车厢地板上,车厢地板O点位于A点的正下方,重力加速度为g,则油滴()图6-1A.落在O点的左侧B.落在O点的右侧C.落点与O点距离为aD.落点与O点距离为式题 [2017·浙江台州模拟]伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图6-2所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()图6-2A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小■要点总结(1)对牛顿第一定律的理解包含两方面:其一,定义了“惯性”和“力”;其二,指出了“惯性”和“力”对运动的影响.(2)惯性不是力,惯性和力是两个截然不同的概念.物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度,惯性越大,物体运动状态越难以改变.但要判断物体下一时刻的运动状态,必须掌握物体的受力情况和初始状态.考点二牛顿第二定律对牛顿第二定律的理解2 [2017·浙江海盐高级中学模拟]用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从零开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图像如图6-3所示,g取10 m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此不能计算出()图6-3A.物体与水平面间的滑动摩擦力B.物体与水平面间的动摩擦因数C.外力F为12 N时物体的速度D.物体的质量式题1 如图6-4所示,在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F,使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动,若不计阻力,下面说法正确的是()图6-4A.若拉力改为2F,物体加速度为2aB.若质量改为,物体加速度为2aC.若质量改为2m,物体加速度为D.若质量改为,拉力改为,物体加速度不变式题2 如图6-5所示,物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回,若弹簧在被压缩过程中始终遵循胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中()图6-5A.P的加速度大小不断变化,方向也不断变化B.P的加速度大小不断变化,但方向只改变一次C.P的加速度大小不断改变,当加速度最大时,速度最小D.有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大式题3 [2017·山东大学附中检测]如图6-6所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为()图6-6A.都等于B.和0C .D .式题4 为了节省能量,某商场安装了如图6-7所示的智能化电动扶梯,扶梯与水平面的夹角为θ.无人乘行时,扶梯运行得很慢;当有人站上扶梯时,先以加速度a匀加速运转,再以速度v匀速运转.一质量为m的顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,那么下列说法中正确的是(重力加速度为g) ()图6-7A.顾客始终受到三个力的作用B.扶梯对顾客的支持力始终等于mgC.加速阶段扶梯对顾客的摩擦力大小为ma cos θ,方向水平向右D.顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向上,再竖直向下■要点总结(1)作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度,合外力产生的加速度是这些加速度的矢量和;(2)关于牛顿第二定律的瞬时性,主要考查轻绳和轻弹簧中力的突变对比;(3)牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的,牛顿第一定律是在物体不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律,牛顿第二定律的意义在于力是如何改变物体运动状态的.考点三牛顿第三定律对相互作用力的理解(与平衡力对比)3 沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计).如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,那么,下列说法中正确的是()A.在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于人的重力B.在减速向下运动时,人对沼泽地的压力小于人的重力C.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力大小式题 [2017·浙江新昌中学模拟]如图6-8所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上使其保持静止状态,下列说法正确的是 ()图6-8A.木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对平衡力B.木块所受重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力C.木块对墙的压力与水平力F是平衡力D.水平力F与墙对木块的支持力是一对作用力和反作用力■要点总结区分一对相互作用力与一对平衡力是牛顿第三定律问题的重点,平衡力是同一物体受到的一对力,其作用效果可以抵消,相互作用力是两个不同物体受到的一对力,二力分别作用在不同物体上,其作用效果不能抵消;牛顿第三定律的重要作用之一是转换研究对象,当根据已知条件无法直接求得物体受到的某作用力时,可以根据牛顿第三定律,先求得该力的反作用力.第7讲牛顿第二定律的应用(1)一、动力学的两类基本问题1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路:先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(F合=ma)求出,再由运动学的有关公式求出速度或位移.2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路:已知加速度或根据运动规律求出,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未知力.说明:牛顿第二定律是联系运动问题与受力问题的桥梁,加速度是解题的关键.二、超重和失重1.超重与失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)物体所受重力的情况称为超重现象,物体所受重力的情况称为失重现象.2.完全失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)的情况称为完全失重现象.【思维辨析】(1)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定.()(2)质量为m的物体处于超重状态时,物体的重力大于mg(g为重力加速度).()(3)物体处于完全失重状态时其重力消失.()(4)物体处于超重还是失重状态,由加速度的方向决定,与速度方向无关.()考点一动力学的两类基本问题1.解决动力学两类基本问题的思路2.解决动力学两类基本问题应把握的关键(1)两种分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;(2)一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.考向一已知受力求运动问题1 [2017·晋中质检]一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间t变化的规律如图7-1所示.g取10 m/s2.求:(1)在2~4 s时间内,物体运动的时间;(2)6 s内物体的位移大小.图7-1式题1 [2017·湖南株洲质检]如图7-2所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=84 N而从静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0 s,撤除水平推力F后经过t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为m=60 kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=12 N,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移;(2)第二次撤除水平推力后该运动员(可视为质点)滑行的最大距离.图7-2式题2 [2017·合肥质检]如图7-3所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,它们处在同一竖直平面内.现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于上、下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ,现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动所经历的时间关系为()图7-3A.t AB=t CD=t EFB.t AB>t CD>t EFC.t AB<t CD<t EFD.t AB=t CD<t EF考向二已知运动求受力问题2 [2017·山东德州模拟]一质量为m=2 kg的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a=2.5 m/s2匀加速下滑.如图7-4所示,若将一水平向右的恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2 s内能沿斜面运动位移x=4 m.g取10 m/s2,求:(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;(2)恒力F的大小.图7-4式题 [2017·广东潮州朝安区模拟]如图7-5所示,粗糙的地面上放着一个质量M=1.5 kg 的斜面体,斜面光滑,底面与地面间的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°,在固定在斜面上的挡板上用轻质弹簧连接一质量m=0.5 kg的小球,弹簧的劲度系数k=200 N/m,现给斜面体施加一水平向右的恒力F,使整体向右以加速度a=1 m/s2做匀加速运动.已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:(1)F的大小;(2)弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.图7-5■要点总结1.解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”.(2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”.2.解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点.(2)根据问题的要求和计算方法,确定研究对象,进行分析,并画出示意图.(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解.考点二超重与失重问题3 (多选)某同学用台秤研究电梯中的超重、失重现象.地面上其体重为500 N,再将台秤移至电梯内测其体重.电梯从t=0时由静止开始运动,到t=11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图7-6所示,重力加速度g取10m/s2,则()图7-6A.电梯为下降过程B.在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2C.F3的示数为550 ND.电梯运行的总位移为19 m■题根分析本题通过受力分析和牛顿第二定律,考查运动过程中的超重、失重问题.对超重、失重问题的分析应注意:(1)超重、失重现象的实质是物体的重力的效果发生了变化,重力的效果增大,则物体处于超重状态;重力的效果减小,则物体处于失重状态.重力的作用效果体现在物体对水平面的压力、物体对竖直悬线的拉力等方面,在超重、失重现象中物体的重力并没有发生变化.(2)物体是处于超重状态,还是失重状态,取决于加速度的方向,而不是速度的方向.只要加速度有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;只要加速度有竖直向下的分量,物体就处于失重状态,当物体的加速度等于重力加速度时(竖直向下),物体就处于完全失重状态.(3)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平不能测量物体的质量、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.■变式网络式题1 (多选)[2017·南京、盐城模拟]如图7-7所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面到下降到最低点为第一过程,从最低点到上升到离开床面为第二过程,运动员()图7-7A.在第一过程中始终处于失重状态B.在第二过程中始终处于超重状态C.在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态D.在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态式题2 如图7-8所示,重为4 N的物体A被平行于斜面的细线拴在斜面的上端,整个装置保持静止状态,倾角为30°的斜面被固定在测力计上,物块与斜面间无摩擦.装置稳定后,烧断细线,物块沿斜面下滑,与静止时比较,此时测力计的示数(g取10 m/s2) ()图7-8A.增加4 NB.减少3 NC.减少1 ND.不变式题3 (多选)飞船绕地球做匀速圆周运动,宇航员处于完全失重状态时,下列说法正确的是()A.宇航员不受任何力作用B.宇航员处于平衡状态C.地球对宇航员的引力全部用来提供向心力D.正立和倒立时宇航员感觉一样考点三牛顿第二定律与图像综合问题1.常见的动力学图像v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等.2.解题策略(1)动力学图像问题实质是力与运动的关系,解题的关键在于弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题进行准确判断.4 [2017·河南中原名校联考]如图7-9甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2 kg的物体.物体同时受到两个水平力的作用,F1=4 N,方向向右,F2的方向向左,物体从静止开始运动,此时开始计时,F2的大小随时间变化的关系图像如图乙所示.(1)当t=0.5 s时,求物体的加速度大小;(2)在t=0至t=2 s内,何时物体的加速度最大?最大值为多少?(3)在t=0至t=2 s内,何时物体的速度最大?最大值为多少?图7-9式题1 [2017·福建漳州八校联考]如图7-10甲所示,一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动.在0~3 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示.则()图7-10A.F的最大值为12 NB.0~1 s和2~3 s内物体加速度的方向相反C.3 s末物体的速度最大,最大速度为8 m/sD.在0~1 s内物体做匀加速运动,2~3 s内物体做匀减速运动式题2 将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v-t图像如图7-11所示,g取10 m/s2.下列说法中正确的是()图7-11A.小球重力和阻力之比为6∶1B.小球上升与下落所用时间之比为2∶3C.小球落回到抛出点的速度大小为8 m/sD.小球下落过程,受到向上的空气阻力,处于超重状态■方法技巧解决图像综合问题的关键(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点.(2)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图像中反馈出来的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点.第8讲牛顿第二定律的应用(2)考点一连接体问题应用牛顿第二定律解决连接体问题时,正确地选取研究对象是解题的关键.若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量);若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解;若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.1 [2017·无锡测试]如图8-1所示的装置叫作阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容地观测、研究.已知物体A、B的质量均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=M,求:(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与自由落体下落同样的距离所用时间的比值;(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力大小.图8-1式题1 如图8-2所示,质量为m=1 kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面体质量为M=2 kg,斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,地面光滑.现对斜面体施加一水平推力F,要使物块相对斜面体静止,试确定推力F的取值范围.(g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图8-2式题2 (多选)[2017·哈尔滨三中模拟]如图8-3所示,光滑水平面上放置着四个相同的木块,其中木块B与C之间用一轻弹簧相连,轻弹簧始终在弹性限度内.现用水平拉力F拉B木块,使四个木块以相同的加速度一起加速运动,则以下说法正确的是()图8-3A.一起加速过程中,C木块受到四个力的作用B.一起加速过程中,D所受到的静摩擦力大小为C.一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同D.当F撤去瞬间,A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变■方法技巧求解连接体内部物体之间的作用力时,一般选受力较少的隔离体为研究对象;求解具有相同的加速度的连接体外部对物体的作用力或加速度时,一般选取系统整体为研究对象.大多数连接体问题中需要整体法和隔离法交替使用.考点二动力学中的临界与极值问题临界或极值条件的标志(1)题目中“刚好”“恰好”“正好”等关键词句,明显表明题述的过程存在着临界点.(2)题目中“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词句,表明题述过程存在着起止点,而这些起止点一般对应着临界状态.(3)题目中“最大”“最小”“至多”“至少”等词句,表明题述的过程存在着极值点,这些极值点往往是临界点.2 如图8-4所示,在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连有一质量为m的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若手持挡板A以加速度a(a<g sin θ,g为重力加速度)沿斜面匀加速下滑,求从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间.图8-4式题 [2017·河南三市联考]如图8-5甲所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10 m/s沿木板向上运动,如图乙所示,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g取10 m/s2.(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小?并求出此最小值.图8-5■方法技巧常见问题的临界条件(1)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F N=0.(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)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,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,绳子松弛的临界条件是T=0.(4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零.考点三牛顿第二定律解决多过程复杂问题综合运用牛顿第二定律和运动学知识解决多过程问题,是高考命题的热点.解决“多过程”问题的关键:首先明确每个“子过程”所遵守的规律,其次找出它们之间的关联点,然后列出“过程性方程”与“状态性方程”.3 (20分)[2017·杭州联考]滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦,然后当滑雪板的速度较小时,与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去,使得它们间的摩擦阻力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°的斜坡的A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B处(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪道,最后停在水平雪道BC上的某处.如图8-6所示,不计空气阻力,已知AB长14.8 m,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间及滑雪者到达B处的速度大小;(2)假如水平雪道BC的长度只有99.2 m(C处后面为悬崖),为了保证安全,从斜坡上由静止开始自由下滑时出发点离B点的距离不得超过多少?图8-6【规范步骤】(1)设滑雪者(包括滑雪板)质量为m,滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v=4 m/s期间,由牛顿第二定律有=ma1(1分)解得a1= m/s2(1分)根据速度—时间关系可得t= = s(1分)设滑雪者由静止加速至4 m/s期间的位移为x1,随后滑雪者的加速度为a2,滑到B处的位移为x2,则根据运动学公式有x1= = m(1分)根据牛顿第二定律可得=ma2(1分)解得a2= m/s2(1分)根据位移关系有x2= = m(1分)根据位移—速度关系可得=2a2x2(1分)解得v B= m/s(1分)(2)设在水平面上滑行的最后一段位移为x4,加速度为a4,。
2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 能力课
图5
核心素养培养
当堂巩固达标
(1)物块刚放置在木板上时，物块和木板的加速度分别为多大； (2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止； (3)物块与木板相对静止后物块受到的摩擦力大小？ 解析 (1)放上物块后，物块的加速度 a1＝μmmg＝μg＝2 m/s2。木板的加速度 a2＝ F－Mμmg＝1 m/s2。
核心素养培养
当堂巩固达标
“滑块—滑板”模型问题的分析思路
核心素养培养
当堂巩固达标
【例4】 质量M＝3 kg的长木板放在光滑的水平面上。在水平拉力F＝11 N的作用 下由静止开始向右运动。如图5所示，当速度达到1 m/s时，将质量m＝4 kg的物 块轻轻放到木板的右端。已知物块与木板间动摩擦因数μ＝0.2，物块可视为质 点。(g＝10 m/s2)求：
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当堂巩固达标
A.当 F＜2μmg 时，A、B 都相对地面静止 B.当 F＝52μmg 时，A 的加速度为13μg C.当 F＞3μmg 时，A 相对 B 滑动 D.无论 F 为何值，B 的加速度不会超过12μg
核心素养培养
当堂巩固达标
解析 A、B 间的滑动摩擦力 fA＝2μmg，B 与地面间的滑动摩擦力为 fB＝12μ(2m＋ m)g＝32μmg，因此当32μmg<F<2μmg 时，B 与地面发生相对滑动，故选项 A 错误； 设 A、B 间刚好发生相对滑动时，拉力为 F0，则对物块 B 有 2μmg－32μmg＝ma0， 则 a0＝12μg；把 A、B 看作整体，有 F0－32μmg＝3ma0，得 F0＝3μmg，即当 F0>3μmg 时，A 相对 B 滑动，选项 C 正确；A、B 间发生相对滑动后，B 的加速度总为12μg 不变，选项 D 正确；当 F＝52μmg 时，A、B 一起运动，则对 A、B 整体有：F－32μmg ＝3ma′，解得 a′＝13μg，选项 B 正确。
2019年高考物理大一轮复习江苏专版课件：第三章 牛顿运动定律 本章学科素养提升 精品
√C.物块与斜面间的动摩擦因数
√D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
图1
解析 答案
例2 (多选)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图
2(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并
成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施
解析 答案
角度2 给物块一初速度v0，两者都不受拉力且叠放在光滑水平地面上 1.若木板足够长，这种情况下，物块减速、木板加速，直至两者速度相 等将一起匀速运动下去，其速度关系为v0－a物t＝a板t. 2.若木板不够长，这种情况下，物块会一直减速到滑下木板，木板会一 直加速到物块滑下时，分离前物块加速度大小a＝μg，木板的加速度大 小a＝μm物g .
加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落，以飞机着舰为计时
零点，飞机在t＝0.4 s时恰好钩
住阻拦索中间位置，其着舰到
停止的速度—时间图线如图(b)
所示.假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为
1 000 m.已知航母始终静止，重
(a)
(b)
力加速度的大小为g，不计空气阻力.则
图2
√A.从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的
1 10
B.在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
√C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D.在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
思维导引 解析 答案
2
以“滑块—木板”模型为背景考察综合分析能力
第三章 牛顿运动定律
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1
2019江苏高考物理总复习一轮复习配套课件第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用
第三章
牛顿运动定律
第三章
牛顿运动定律
第 3讲
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
牛顿运动定律的综合应用
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高考总复习 一轮复习导学案 ·物理（江苏）
第三章
牛顿运动定律
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牛顿运动定律
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第三章
牛顿运动定律
2. 应用牛顿运动定律解题的步骤
对象 ， (1) 选取研究________ 研究对象可以是单个物体， 也可以是多个物体组成的系统，
并可把物体视为质点．
状态 ，画出物体运动情景的示意图，并标明物体运动 (2) 确定研究对象的运动________
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第三章
牛顿运动定律
典题演示 1
(多选)(2016· 海安中学)如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲－
起立的动作时记录的压力 F 随时间 t 变化的图线．由图线可知该同学( AC ) A. 体重约为 650 N B. 做了两次下蹲－起立的动作 C. 做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立 D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
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牛顿运动定律
【解析】 当该同学站在力板传感器上静止不动时，其合力为零，即压力读数恒等 于该同学的体重值，由图线可知该同学的体重为 650 N，A 项正确；每次下蹲，该同学 都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动，即先经历 失重状态，后经历超重状态，读数 F 先小于体重、后大于体重，每次起立，该同学都 将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动，即先经历超 重状态，后经历失重状态，读数 F 先大于体重、后小于体重，由图线可知 C 项正确，B、 D 项错误．
2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版文档：第三章
基础课3 超重和失重 牛顿运动定律的综合应用知识排查超重和失重1.超重、失重和完全失重比较2.对超重、失重的理解(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。
(2)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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。
(3)当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a ＝g 的加速度效果，不再有其他效果。
此时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、液体不再产生压强和浮力等。
小题速练1.思考判断(1)超重说明物体的重力增大了。
( )(2)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。
( )(3)物体失重时，也可能向上运动。
( )(4)物体完全失重时，说明物体的重力为零。
( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.[人教版必修1P89插图改编]如图1所示，某同学站在体重计上，下蹲的全过程中她所处的状态()图1A.一直是超重B.一直是失重C.先超重，后失重D.先失重，后超重答案 D3.[人教版必修1P88插图改编]如图2所示，小李同学站在升降电梯内的体重计上，电梯静止时，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内小李同学发现体重计示数为55 kg。
g取10 m/s2，在这段时间内下列说法正确的是()图2A.体重计对小李的支持力大于小李对体重计的压力B.体重计对小李的支持力等于小李的重力C.电梯的加速度大小为1 m/s2，方向竖直向上D.电梯一定竖直向上运动解析体重计对小李的支持力和小李对体重计的压力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故选项A错误；小李的体重只有50 kg，体重计的示数为55 kg，说明体重计对小李的支持力大于小李的重力，故选项B错误；小李处于超重状态，说明电梯有向上的加速度，运动情况可能为：向上加速或向下减速；小李受支持力和重力，由牛顿第二定律可知其加速度为a＝F N－mgm＝55×10－50×1050m/s 2＝1 m/s 2，选项C 正确，D 错误。
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22超重和失重
[方法点拨] (1)从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力(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)从加速度的角度判断，当物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，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态．
1．(多选)(2017·扬州市期末)如图1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1
A．运动员向下运动(B→C)的过程中，先超重后失重，对跳板的压力先减小后增大
B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力一直增大
C．运动员向上运动(C→B)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力先增大后减小
D．运动员向上运动(B→A)的过程中，一直处于失重状态
2．如图2所示，一刚性正方体盒内密封一小球，盒子六面均与小球相切，将其竖直向上抛出后，若空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是( )
图2
A．在上升和下降过程中，小球对盒子的作用力均为零
B．在上升过程中，盒子底部对小球有向上的作用力
C．在下降过程中，盒子顶部对小球有向下的作用力
D．在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力
3．如图3甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力—时间图象．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加速度g＝10 m/s2.根据图象分析可知( )
图3
A．人的重力为1 500 N
B．c点位置人处于超重状态
C．e点位置人处于失重状态
D．d点的加速度小于f点的加速度
4．2016年10月17日，我国用长征二号FY11运载火箭将“神舟十一号”飞船送入预定转移轨道．关于火箭发射，下列说法正确的是( )
A．火箭刚离开发射架时，火箭处于失重状态
B．火箭刚离开发射架时，火箭处于超重状态
C．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力
D．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力小于火箭对气流的作用力
5．(2018·伍佑中学调研)在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m的成绩获得冠军，如图4所示．弗拉西奇的身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )
图4
A．弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态
B．弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态
C．弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
D．弗拉西奇起跳时的初速度大约为3 m/s
6．(2018·常熟市模拟)如图5，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动．
若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为g，则( )
图5
A．车厢对货物的作用力大小等于mg
B．车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上
C．悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g
D．悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上
7．如图6所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是( )
图6
A．地面对木楔的支持力大于(M＋m)g
B．地面对木楔的支持力小于(M＋m)g
C．地面对木楔的支持力等于(M＋m)g
D．地面对木楔的摩擦力为0
答案精析
1．BD
2．D [由于受到空气阻力，在上升和下降过程中，小球和盒子的加速度均不等于重力加速度，小球对盒子的作用力均不为零，选项A 错误；在上升过程中，重力与阻力方向相同，加速度大小大于g ，盒子顶部对小球有向下的作用力，选项B 错误；在下降过程中，重力与阻力方向相反，加速度大小小于g ，盒子底部对小球有向上的作用力，选项C 错误；由功能关系可知，盒子上升时的速度大于返回到抛出点时的速度，根据题述，盒子所受空气阻力与速度成正比，因此在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力，选项D 正确．]
3．B [由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N ，质量m ＝50 kg ，b 点位置人处于失重状态，c 、d 、e 点位置人处于超重状态，选项A 、C 错误，B 正确；d 点位置力传感器对人的支持力F 最大，为1 500 N ，由F －mg ＝ma 可知，d 点的加速度a d ＝20 m/s 2
，f 点位置力传感器对人的支持力为0 N ，由F －mg ＝ma 可知，f 点的加速度a f ＝－10 m/s 2，故d 点的加速度大于f 点的加速度，选项D 错误．]
4．B
5．A [在上升和下降过程中，弗拉西奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项A 正确，B 错误；弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C 错误；弗拉西奇在上升的过程中可近似认为做竖直上抛运动，由运动学公式v 20＝2gh 可得初速度v 0＝2gh ＝ 20×(2.04－1.932) m/s ≈4.6 m/s ，选项D 错误．] 6．C [货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，选项D 错误；由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于(M ＋m )g ，选项C 正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作用力大小大于mg ，方向是斜向上的，但不平行于缆绳，选项A 、B 错误．]
7．A [物体m 沿斜面向下做减速运动，加速度方向沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故A 正确，B 、C 错误；物体加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故D 错误．]。