1、專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用考點(diǎn)一超重與失重1超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化)2只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無關(guān)3盡管物體的加速度不是在豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)4物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma.1對(duì)超重和失重的理解關(guān)于超重和失重的下列說法中，正確的是 ()A超重就是物體所受的重力增大了，失重

2、就是物體所受的重力減小了B物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受重力作用C物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)D物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化例1在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作，傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是() 突破訓(xùn)練1在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖3所示在這段時(shí)間內(nèi)下列說法中正確的是 ()A曉

3、敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下3(2010·浙江理綜·14)如圖12所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)下列說法正確的是 ()圖12A在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力一定為零B上升過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力來源:Zxxk.Com考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問題分析2臨界或極值條件的標(biāo)志(1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表

4、明題述的過程存在著臨界點(diǎn)；(2)若題目中有“取值范圍”、“多長時(shí)間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就是臨界狀態(tài)；(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn)；(4)若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是要求收尾加速度或收尾速度例2如圖4所示，質(zhì)量為m1 kg的物塊放在傾角為37°的斜面體上，斜面體質(zhì)量為M2 kg，斜面體與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，地面光滑，現(xiàn)對(duì)斜面體施一水平推力F，要使物塊m相對(duì)斜面靜止，試確定推力F的取值范圍(sin 37°0.6，cos

5、 37°0.8，g10 m/s2)答案14.4 NF33.6 例3如圖4所示，細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球(1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零？ (2)當(dāng)滑塊以a2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線中拉力為多大？答案(1)g(2)mg3(動(dòng)力學(xué)中的臨界問題)如圖7所示，質(zhì)量為4 kg的小球用細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上，繩與豎直方向夾角為37°.已知g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求： (1)當(dāng)汽車以a2 m/s2向右勻減速行駛時(shí)，細(xì)線對(duì)

6、小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?2)當(dāng)汽車以a10 m/s2向右勻減速行駛時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Υ鸢?1)50 N22 N(2)40 N0考點(diǎn)三 “傳送帶模型”問題1模型特征一個(gè)物體以速度v0(v00)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上開始運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖6(a)、(b)、(c)所示2建模指導(dǎo)傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題(1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是

7、物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻(2)傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變例4應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法分析傳送帶問題如圖1所示，傳送帶保持v01 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量m0.5 kg的物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，傳送帶兩端水平距離x2.5 m，則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為 ()A. sB(1) sC3 sD5 s突破訓(xùn)練3如圖8所示，水平傳送帶AB長L10 m

8、，向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v04 m/s，一質(zhì)量為1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v16 m/s的初速度從傳送帶右端B點(diǎn)沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，g取10 m/s2.求：(1)物塊相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)的最大距離；(2)物塊從B點(diǎn)沖上傳送帶到再次回到B點(diǎn)所用的時(shí)間答案(1)4.5 m(2)3.125 s例4如圖7所示，傾角為37°，長為l16 m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v10 m/s，動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的物體已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體

9、從頂端A滑到底端B的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間答案(1)4 s(2)2 s突破訓(xùn)練4. 如圖8所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)<tan ，則下圖中能反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是 ()考點(diǎn)四 “滑塊木板模型”問題的分析思路1模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)2建模指導(dǎo)解此類題的基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間

10、的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移.答案(1)2.5 m/s2(2)1 s(3)大于25 N(4)2 s突破訓(xùn)練4如圖10所示，質(zhì)量M8 kg的小車放在光滑的水平面上，在小車左端加一水平推力F8 N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，當(dāng)二者達(dá)到相同速度時(shí)，物塊恰好滑到小車的最左端取g10 m/s2.則：(1)小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？(2)小車的長度L是多少？答案(1)2 m/s20.5 m/s2(2)0.75 m訓(xùn)練檢測(cè)1下列實(shí)例屬于超

11、重現(xiàn)象的是 ()A汽車駛過拱橋頂端時(shí)B火箭點(diǎn)火后加速升空時(shí)C跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)D體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)2. 光滑水平面上并排放置質(zhì)量分別為m12 kg、m21 kg的兩物塊，t0時(shí)刻同時(shí)施加兩個(gè)力，其中F12 N、F2(42t) N，方向如圖3所示則兩物塊分離的時(shí)刻為()圖3A1 sB1.5 sC2 sD2.5 s3如圖6所示，長為L2 m、質(zhì)量為M8 kg的木板，放在水平地面上，木板向右運(yùn)動(dòng)的速度v06 m/s時(shí)，在木板前端輕放一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m2 kg的小物塊木板與地面間、物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，g10 m/s2.求：(1)物塊及木板的加速度大小；(2)物塊滑離木板時(shí)的速度大小答案(1)2 m/s23 m/s2(2)0.8 m/s4如圖10所示為上、下兩端