2021专题三第3讲牛顿运动定律的应用.ppt

第 3 讲 牛顿运动定律的应用 考点 1 动力学的两类基本问题 1 ．第一类问题：已知物体的受力情况，求物体的运动情况， 如物体运动的速度、时间、位移等． 2 ．第二类问题：已知物体的运动情况，求物体的受力情况， 如所受某个力的大小和方向． 3 ．动力学两类基本问题的分析流程 图 3 － 3 － 1 4 ．应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1) 明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，确定某 一物体或几个物体组成的系统研究对象． (2) 分析物体的受力情况和运动情况，画好受力示意图，明 确物体的运动性质和运动过程． (3) 利用牛顿第二定律 ( 在受力情况已知时 ) 或结合运动学公 式 ( 在运动情况已知时 ) 进行求解． (4) 必要时对结果进行讨论． 【跟踪训练】 1 ．一物体初速度 v 0 ＝ 5 m/s ，沿着倾角 37 °的斜面匀加速向 下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为 0.25 ，则物体 3 s 末的 速度为 ( 斜面足够长，取 g ＝ 10 m/s 2 )( C ) A ． 12 m/s C ． 17 m/s B ． 15 m/s D ． 20 m/s 2 ．用一水平恒力将质量为 250 kg 的木箱由静止开始沿水 平地面推行 50 m ，历时 10 s ，若物体受到的阻力是物重的 0.1 倍，则外加的推力多大？ ( 取 g ＝ 10 m/s 2 ) 1 2 解： 根据运动学公式 s ＝ at 2 解得 a ＝ 2 s 2 ＝ t 2 × 50 2 2 m/s ＝ 1 m/s 10 2 设水平恒力为 F ，根据牛顿第二定律，有 F － f ＝ ma 又 f ＝ 0.1 mg 由以上式子解得 F ＝ 500 N. 考点 2 超重和失重 1 ．超重和失重的定义 大于 (1) 超重：物体对支持物的压力 ( 或对悬绳的拉力 )________ 物体所受重力的现象． 小于 (2) 失重：物体对支持物的压力 ( 或对悬绳的拉力 )________ 物体所受重力的现象． (3) 完全失重：物体对支持物的压力 ( 或对悬绳的拉力 ) 为 零 ________ 的现象． 2 ．发生超重或失重现象的条件 上 (1) 发生超重现象的条件：具有向 ________ 的加速度．如物 加速 运动或向下做 ________ 减速 运动． 体向上做 ________ 下 (2) 发生失重现象的条件：具有向 ________ 的加速度．如物 减速 运动或向下 ________ 加速 运动． 体做向上 ________ (3) 拓展：物体运动时，只要加速度具有向上的分量，物体 就处于超重状态；同理只要加速度具有向下的分量，物体就处 于失重状态． 3 ．超重和失重的本质 超重和失重在本质上并不是物体受到的重力 ( 实重 ) 发生了 变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力 或对悬绳的拉力 ( 视重 ) 发生了变化，即看起来好象物体的重力 变了，但实际上物体的重力并没有发生变化． 【跟踪训练】 3 ．下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( D ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C ．物体处于超重或者失重状态时，其惯性比物体处于静 止状态时增加或减小了 D ．物体处于超重或者失重状态时，其质量和受到的重力 都没有发生变化 解析： 不管是超重还是失重，发生变化的是视重，而物体 的实际重力并没有变化；衡量物体惯性大小的因素为物体的质 量，超重和失重时物体的质量均无变化，所以惯性也未变化． 4 ． (2011 年广东五校联考 ) 一个人站在医用体重计的测盘 上，在下蹲的全过程中，指针示数变化应是 ( D ) A ．先减小，后还原 C ．始终不变 B ．先增大，后还原 D ．先减小，后增大，再还原 解析： 下蹲的过程，是由静止开始，然后蹲下到底的时候 还是速度为零．那么要满足这一过程，只有向下先加速后减速， 就类似电梯的运动过程．那么加速阶段， G － N ＝ ma ，指针读数 ＝支持力 重力，先减小；减速阶段， N － G ＝ ma ，指针读数＝ 支持力 重力，后增大；最后当蹲下静止时， N 又等于 G . 所以 先减小后增大最后还原到最初值． 5 ． ( 双选， 2011 年珠海质检 ) 一个质量为 50 kg 的人，站在 电梯中的台秤上，当电梯以 2 m/s 2 的加速度上升时，下列说法 正确的是 ( 取 g ＝ 10 m/s 2 )( ) A. 人对台秤的压力为 500 N B. 人受到的重力为 500 N C. 台秤的示数是 600 N D. 台秤对人的支持力为 500 N 解析： 人受到的重力不会变化，重力依然为 500 N ，故 B 正确．人对地板