人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件

超重與失重[想一想]

如圖3－3－1所示，是我國(guó)長(zhǎng)征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景，請(qǐng)思考：

(1)火箭加速上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？

(2)當(dāng)火箭停止工作后上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？

(3)當(dāng)飛船在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？圖3－3－1超重與失重[想一想]如圖3－3－1所示，是我

提示：(1)火箭加速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)。

(2)火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)。

(3)神舟飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)能引力為其提供了向心加速度，處于失重狀態(tài)提示：(1)火箭加速上升階段，具有向上的加速[記一記](méi)1．實(shí)重和視重

(1)實(shí)重：物體實(shí)際所受的

，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

(2)視重：測(cè)力計(jì)所指示的數(shù)值。

2．超重、失重和完全失重比較重力大于小于等于零[記一記](méi)1．實(shí)重和視重重力大于小于等于零向上向下向下減速下降減速上升向上向下向下減速下降減速上升[試一試]1．(2013·太原模擬)物體在下列運(yùn)動(dòng)中，屬于超重的是

(

)A．汽車駛過(guò)拱形橋頂端時(shí)

B．蕩秋千的小孩通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)

C．跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開(kāi)跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)

D．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)解析：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)物體處于超重狀態(tài)，B正確。A項(xiàng)汽車處于失重狀態(tài)，C、D項(xiàng)中運(yùn)動(dòng)員和人造衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)。

答案：B[試一試]整體法與隔離法[想一想]

一斜劈，在力F推動(dòng)下在光滑的水平面上向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且斜劈上有一木塊與斜面保持相對(duì)靜止，如圖3－3－2所示，已知斜劈的質(zhì)量為M，木塊的質(zhì)量為m，求斜面對(duì)木塊作用力的大小。圖3－3－2整體法與隔離法[想一想]一斜劈，在力F推動(dòng)人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件[記一記](méi)

1．整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的

相同時(shí)，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成

，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)

列方程求解的方法。

2．隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間

時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中

出來(lái)，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，再用牛頓第二定律對(duì)

出來(lái)的物體列方程求解的方法。加速度一個(gè)整體整體相互作用的內(nèi)力隔離隔離[記一記](méi)1．整體法加速度一個(gè)整體整體相互作

3．外力和內(nèi)力如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的

，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為

。應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考慮內(nèi)力。如果把某物體隔離出來(lái)作為研究對(duì)象，則內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力。外力內(nèi)力3．外力和內(nèi)力外力內(nèi)力

[試一試]2．如圖3－3－3所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質(zhì)量分別為m1和m2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接起來(lái)，現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙，當(dāng)兩木塊一起勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩木塊之間的距離是(

)圖3－3－3[試一試]圖3－3－3答案：B答案：B超重與失重問(wèn)題(1)盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量即ay≠0，物體就會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。當(dāng)ay方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)ay方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。

(2)盡管整體沒(méi)有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。超重與失重問(wèn)題(1)盡管物體的加速度不是豎直(3)超重并不是說(shuō)重力增加了，失重并不是說(shuō)重力減小了，完全失重也不是說(shuō)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)生變化。

(4)在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等。(3)超重并不是說(shuō)重力增加了，失重并不是說(shuō)重

[例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50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)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3－3－4所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是(

)圖3－3－4A．曉敏同學(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[例1]在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電

[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

(1)由體重計(jì)示數(shù)變化判斷電梯的加速度方向；

(2)由牛頓第二定律可求電梯的加速度；

(3)無(wú)法確定電梯的速度方向。[答案]

D[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：[答(1)無(wú)論超重還是失重，物體的重力并沒(méi)有變化。

(2)由物體超重或失重，只能判斷物體的加速度方向，不能確定其速度方向。

(3)物體超重或失重的多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質(zhì)量和豎直方向的加速度共同決定的，其大小等于ma。(1)無(wú)論超重還是失重，物體的重力并沒(méi)有變化整體法與隔離法的靈活應(yīng)用(1)隔離法的選取原則：若連接體或關(guān)聯(lián)體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。

(2)整體法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個(gè)整體來(lái)分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)。

(3)整體法、隔離法交替運(yùn)用原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力。即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”。整體法與隔離法的靈活應(yīng)用(1)隔離法的選取原

[例2]

(2012·江蘇高考)如圖3－3－5所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是(

)圖3－3－5[例2](2012·江蘇高考)如圖3－3－

[審題指導(dǎo)]

第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f木塊從兩側(cè)均受到向上的摩擦力，且大小相同木塊不滑動(dòng)，力F的最大值當(dāng)夾子與木塊兩側(cè)的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，木塊剛要相對(duì)夾子滑動(dòng)，對(duì)應(yīng)拉力F最大[審題指導(dǎo)]關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息夾子與木塊兩側(cè)間的

第二步：找突破口先分析木塊M的受力，應(yīng)用牛頓第二定律求出其運(yùn)動(dòng)的最大加速度，再以m、M為一整體，應(yīng)用牛頓第二定律求力F的最大值。[答案]

A第二步：找突破口[答案]A整體法與隔離法常涉及的問(wèn)題類型

1．涉及隔離法與整體法的具體問(wèn)題類型

(1)涉及滑輪的問(wèn)題。若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法。本例中，繩跨過(guò)定滑輪，連接的兩物體雖然加速度大小相同但方向不同，故采用隔離法。

(2)水平面上的連接體問(wèn)題。

①這類問(wèn)題一般多是連接體(系統(tǒng))各物體保持相對(duì)靜止，即具有相同的加速度。解題時(shí)，一般采用先整體、后隔離的方法。整體法與隔離法常涉及的問(wèn)題類型②建立坐標(biāo)系時(shí)也要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度。

(3)斜面體與上面物體組成的連接體的問(wèn)題。當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對(duì)于地面靜止時(shí)，解題時(shí)一般采用隔離法分析。

2．解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵正確地選取研究對(duì)象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各個(gè)物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨(dú)分析，分別確定出它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。②建立坐標(biāo)系時(shí)也要考慮矢量正交分解越少越好的

很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常涉及多物體或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體在不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況都發(fā)生了變化，因此該類問(wèn)題的綜合性較強(qiáng)，所涉及的知識(shí)點(diǎn)也較多，難度一般在中等偏上。解決這類問(wèn)題時(shí)，既要將每個(gè)子過(guò)程獨(dú)立分析清楚，又要關(guān)注它們之間的聯(lián)系，如速度關(guān)系、位移關(guān)系等。

很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常涉及多物體或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)圖3－3－6圖3－3－6(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大小；(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大??；第一步：審題干，抓關(guān)鍵信息物塊由靜止從管口下落，到地的高度為L(zhǎng)sin30°＝②m與直管壁間無(wú)摩擦力①獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大小；第一步：審題干，抓關(guān)鍵小球平拋的速率即為m上滑到管口的速率⑤小球脫離管口后做平拋運(yùn)動(dòng)④小物塊落地后不動(dòng)，m上滑過(guò)程中，繩中張力為零③抓關(guān)鍵信息審題干小球平拋的速率即為m上滑到管口的速率⑤小球脫離管口后做平拋運(yùn)人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件——[考生易犯錯(cuò)誤]—————————————————[考生易犯錯(cuò)誤]———————————————

[名師叮囑](1)任何多過(guò)程的復(fù)雜物理問(wèn)題都是由很多簡(jiǎn)單的小過(guò)程構(gòu)成，上一過(guò)程的末態(tài)是下一過(guò)程的初態(tài)，對(duì)每一個(gè)過(guò)程分析后，列方程，聯(lián)立求解。

(2)注意兩個(gè)過(guò)程的連接處，加速度可能突變，但速度不會(huì)突變，速度是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁。如本題中的小球先做勻減速運(yùn)動(dòng)到管口，后做平拋運(yùn)動(dòng)。[名師叮囑][隨堂鞏固落實(shí)]1．關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中，正確的是(

)A．超重就是物體所受的重力增大了，失重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[隨堂鞏固落實(shí)]解析：物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，綜上所述，A、B、C均錯(cuò)，D正確。答案：D解析：物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)2．(2012·北京模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小，他們將體重計(jì)放在電梯中。一位同學(xué)站在體重計(jì)上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層。并用照相機(jī)進(jìn)行了相關(guān)記錄，如圖3－3－7所示。他們根據(jù)記錄，進(jìn)行了以下推斷分析，其中正確的是(

)圖3－3－72．(2012·北京模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)圖A．根據(jù)圖2和圖3可估測(cè)出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度B．根據(jù)圖1和圖2可估測(cè)出電梯向上制動(dòng)時(shí)的加速度C．根據(jù)圖1和圖5可估測(cè)出電梯向下制動(dòng)時(shí)的加速度D．根據(jù)圖4和圖5可估測(cè)出電梯向下啟動(dòng)時(shí)的加速度解析：由圖1可知該同學(xué)的體重約為47kg，根據(jù)圖1、圖2可估算出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度，根據(jù)圖1、圖5可估算出電梯向下制動(dòng)時(shí)的加速度，而根據(jù)圖2與圖3和圖4與圖5無(wú)法估算加速度，C正確。答案：CA．根據(jù)圖2和圖3可估測(cè)出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度3．一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，如圖3－3－8甲所示。繩內(nèi)距A端x處的張力FT與x的關(guān)系如圖3－3－8

乙所示，由圖可知(

)圖3－3－83．一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB，在水平外力F的作用圖3－3－A．水平外力F＝6NB．繩子的質(zhì)量m＝3kgC．繩子的長(zhǎng)度l＝2mD．繩子的加速度a＝2m/s2解析：取x＝0，對(duì)A端進(jìn)行受力分析，F(xiàn)－FT＝ma，又A端質(zhì)量趨近于零，則F＝FT＝6N，A正確；由于不知繩子的加速度，其質(zhì)量也無(wú)法得知，B、D均錯(cuò)誤；由題圖知繩長(zhǎng)度為2m，C正確。答案：ACA．水平外力F＝6N4．(2012·武漢調(diào)研)如圖3－3－9所示，水平面上有一固定著輕質(zhì)定滑輪O的木塊A，它的上表面與水平面平行，它的右側(cè)是一個(gè)傾角θ＝37°的斜面。放置在A上的物體B和物體C通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)繩相連，細(xì)繩的一部分與水平面平行，另一部分與斜面平行。現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相對(duì)靜止。已知A、

B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，求恒力F的大小。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖3－3－94．(2012·武漢調(diào)研)如圖3－3－9所示，水平面上有一固答案：mg答案：mg[教師備選題]（給有能力的學(xué)生加餐）1.如圖1所示，木箱頂端固定一豎直放置的彈簧，彈簧下方有一物塊，木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力。若在某段時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)箱底剛好無(wú)壓力，則在此段時(shí)間內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為(

)A．加速下降

B．加速上升

C．物塊處于失重狀態(tài)

D．物塊處于超重狀態(tài)圖1[教師備選題]（給有能力的學(xué)生加餐）1.如圖1所示，木箱頂端解析：木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力，此時(shí)物塊在重力、彈簧彈力、木箱底對(duì)它向上的支持力作用下處于平衡狀態(tài)。物塊對(duì)箱底剛好無(wú)壓力時(shí)，重力、彈簧彈力不變，其合力豎直向下，所以系統(tǒng)的加速度向下，物塊處于失重狀態(tài)，可能加速下降，故A、C對(duì)。答案：AC解析：木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力，此時(shí)物2．如圖2甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A施加一水平力F，F(xiàn)－t關(guān)系圖象如圖乙所示。兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則(

)圖22．如圖2甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，圖2A．A對(duì)B的摩擦力方向始終與力F的方向相同B．2～3s時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小C．兩物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．兩物體沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析：因兩物體A、B始終相對(duì)靜止，則A對(duì)B的摩擦力方向始終與力F的方向相同；2～3s時(shí)間內(nèi)，力F的大小逐漸增大，則兩物體間的摩擦力逐漸增大；因?yàn)镕周期性變化，則兩物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)，且一直向同一方向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正確。答案：AA．A對(duì)B的摩擦力方向始終與力F的方向相同3．(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖3所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1

的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F＝kt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2。圖4中反映a1

和a2變化的圖線中正確的是(

)圖3圖43．(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖3所示，圖3圖4答案：A答案：A4．(2013·長(zhǎng)沙模擬)如圖5所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和3m

的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT?，F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是

(

)圖54．(2013·長(zhǎng)沙模擬)如圖5所示，光滑水平面上放置質(zhì)量圖答案：C答案：C5.如圖6所示，質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上，小車在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面無(wú)摩擦地向上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為1000N。已知斜面傾角θ＝30°，小車與磅秤的總質(zhì)量為20kg。(g＝10m/s2)(1)拉力F為多少？

(2)物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少？圖65.如圖6所示，質(zhì)量為80kg的物體放在安裝圖6解析：(1)選物體為研究對(duì)象，受力分析如圖甲所示。將加速度a沿水平和豎直方向分解，則有：FN1－mg＝masinθ解得a＝5m/s2取小車、物體、磅秤這個(gè)整體為研究對(duì)象，受力分析如圖乙所示。F－(M＋m)gsinθ＝(M＋m)a所以F＝(M＋m)gsinθ＋(M＋m)a＝1000N甲乙解析：(1)選物體為研究對(duì)象，受力分析如圖甲所示。甲乙人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件6.如圖7所示，光滑水平面上靜止放著長(zhǎng)

L＝4m，質(zhì)量為M＝3kg的木板(厚度不計(jì))，一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，今對(duì)木板施加一水平向右的拉力F，(g取10m/s2)(1)為使兩者保持相對(duì)靜止，F(xiàn)不能超過(guò)多少？

(2)如果F＝10N，求小物體離開(kāi)木板時(shí)的速度？圖76.如圖7所示，光滑水平面上靜止放著長(zhǎng)圖7答案：(1)4N

(2)2m/s答案：(1)4N(2)2m/s超重與失重[想一想]

如圖3－3－1所示，是我國(guó)長(zhǎng)征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景，請(qǐng)思考：

(1)火箭加速上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？

(2)當(dāng)火箭停止工作后上升階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？

(3)當(dāng)飛船在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段，宇航員處于超重還是失重狀態(tài)？圖3－3－1超重與失重[想一想]如圖3－3－1所示，是我

提示：(1)火箭加速上升階段，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)。

(2)火箭停止工作后上升階段具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)。

(3)神舟飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)能引力為其提供了向心加速度，處于失重狀態(tài)提示：(1)火箭加速上升階段，具有向上的加速[記一記](méi)1．實(shí)重和視重

(1)實(shí)重：物體實(shí)際所受的

，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。

(2)視重：測(cè)力計(jì)所指示的數(shù)值。

2．超重、失重和完全失重比較重力大于小于等于零[記一記](méi)1．實(shí)重和視重重力大于小于等于零向上向下向下減速下降減速上升向上向下向下減速下降減速上升[試一試]1．(2013·太原模擬)物體在下列運(yùn)動(dòng)中，屬于超重的是

(

)A．汽車駛過(guò)拱形橋頂端時(shí)

B．蕩秋千的小孩通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)

C．跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開(kāi)跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)

D．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)解析：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)物體處于超重狀態(tài)，B正確。A項(xiàng)汽車處于失重狀態(tài)，C、D項(xiàng)中運(yùn)動(dòng)員和人造衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)。

答案：B[試一試]整體法與隔離法[想一想]

一斜劈，在力F推動(dòng)下在光滑的水平面上向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且斜劈上有一木塊與斜面保持相對(duì)靜止，如圖3－3－2所示，已知斜劈的質(zhì)量為M，木塊的質(zhì)量為m，求斜面對(duì)木塊作用力的大小。圖3－3－2整體法與隔離法[想一想]一斜劈，在力F推動(dòng)人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件[記一記](méi)

1．整體法當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體的

相同時(shí)，可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成

，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)

列方程求解的方法。

2．隔離法當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間

時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中

出來(lái)，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況，再用牛頓第二定律對(duì)

出來(lái)的物體列方程求解的方法。加速度一個(gè)整體整體相互作用的內(nèi)力隔離隔離[記一記](méi)1．整體法加速度一個(gè)整體整體相互作

3．外力和內(nèi)力如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的

，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為

。應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考慮內(nèi)力。如果把某物體隔離出來(lái)作為研究對(duì)象，則內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力。外力內(nèi)力3．外力和內(nèi)力外力內(nèi)力

[試一試]2．如圖3－3－3所示，在光滑水平面上有甲、乙兩木塊，質(zhì)量分別為m1和m2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接起來(lái)，現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙，當(dāng)兩木塊一起勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩木塊之間的距離是(

)圖3－3－3[試一試]圖3－3－3答案：B答案：B超重與失重問(wèn)題(1)盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量即ay≠0，物體就會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。當(dāng)ay方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)ay方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。

(2)盡管整體沒(méi)有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)。超重與失重問(wèn)題(1)盡管物體的加速度不是豎直(3)超重并不是說(shuō)重力增加了，失重并不是說(shuō)重力減小了，完全失重也不是說(shuō)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)生變化。

(4)在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等。(3)超重并不是說(shuō)重力增加了，失重并不是說(shuō)重

[例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50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)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3－3－4所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是(

)圖3－3－4A．曉敏同學(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[例1]在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電

[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

(1)由體重計(jì)示數(shù)變化判斷電梯的加速度方向；

(2)由牛頓第二定律可求電梯的加速度；

(3)無(wú)法確定電梯的速度方向。[答案]

D[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：[答(1)無(wú)論超重還是失重，物體的重力并沒(méi)有變化。

(2)由物體超重或失重，只能判斷物體的加速度方向，不能確定其速度方向。

(3)物體超重或失重的多少是由發(fā)生超、失重現(xiàn)象的物體的質(zhì)量和豎直方向的加速度共同決定的，其大小等于ma。(1)無(wú)論超重還是失重，物體的重力并沒(méi)有變化整體法與隔離法的靈活應(yīng)用(1)隔離法的選取原則：若連接體或關(guān)聯(lián)體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。

(2)整體法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個(gè)整體來(lái)分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)。

(3)整體法、隔離法交替運(yùn)用原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時(shí)，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力。即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”。整體法與隔離法的靈活應(yīng)用(1)隔離法的選取原

[例2]

(2012·江蘇高考)如圖3－3－5所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是(

)圖3－3－5[例2](2012·江蘇高考)如圖3－3－

[審題指導(dǎo)]

第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f木塊從兩側(cè)均受到向上的摩擦力，且大小相同木塊不滑動(dòng)，力F的最大值當(dāng)夾子與木塊兩側(cè)的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，木塊剛要相對(duì)夾子滑動(dòng)，對(duì)應(yīng)拉力F最大[審題指導(dǎo)]關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息夾子與木塊兩側(cè)間的

第二步：找突破口先分析木塊M的受力，應(yīng)用牛頓第二定律求出其運(yùn)動(dòng)的最大加速度，再以m、M為一整體，應(yīng)用牛頓第二定律求力F的最大值。[答案]

A第二步：找突破口[答案]A整體法與隔離法常涉及的問(wèn)題類型

1．涉及隔離法與整體法的具體問(wèn)題類型

(1)涉及滑輪的問(wèn)題。若要求繩的拉力，一般都必須采用隔離法。本例中，繩跨過(guò)定滑輪，連接的兩物體雖然加速度大小相同但方向不同，故采用隔離法。

(2)水平面上的連接體問(wèn)題。

①這類問(wèn)題一般多是連接體(系統(tǒng))各物體保持相對(duì)靜止，即具有相同的加速度。解題時(shí)，一般采用先整體、后隔離的方法。整體法與隔離法常涉及的問(wèn)題類型②建立坐標(biāo)系時(shí)也要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度。

(3)斜面體與上面物體組成的連接體的問(wèn)題。當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對(duì)于地面靜止時(shí)，解題時(shí)一般采用隔離法分析。

2．解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵正確地選取研究對(duì)象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各個(gè)物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨(dú)分析，分別確定出它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。②建立坐標(biāo)系時(shí)也要考慮矢量正交分解越少越好的

很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常涉及多物體或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體在不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況都發(fā)生了變化，因此該類問(wèn)題的綜合性較強(qiáng)，所涉及的知識(shí)點(diǎn)也較多，難度一般在中等偏上。解決這類問(wèn)題時(shí)，既要將每個(gè)子過(guò)程獨(dú)立分析清楚，又要關(guān)注它們之間的聯(lián)系，如速度關(guān)系、位移關(guān)系等。

很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題常涉及多物體或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)圖3－3－6圖3－3－6(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大小；(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大?。坏谝徊剑簩忣}干，抓關(guān)鍵信息物塊由靜止從管口下落，到地的高度為L(zhǎng)sin30°＝②m與直管壁間無(wú)摩擦力①獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大小；第一步：審題干，抓關(guān)鍵小球平拋的速率即為m上滑到管口的速率⑤小球脫離管口后做平拋運(yùn)動(dòng)④小物塊落地后不動(dòng)，m上滑過(guò)程中，繩中張力為零③抓關(guān)鍵信息審題干小球平拋的速率即為m上滑到管口的速率⑤小球脫離管口后做平拋運(yùn)人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件人教版高中物理33牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件——[考生易犯錯(cuò)誤]—————————————————[考生易犯錯(cuò)誤]———————————————

[名師叮囑](1)任何多過(guò)程的復(fù)雜物理問(wèn)題都是由很多簡(jiǎn)單的小過(guò)程構(gòu)成，上一過(guò)程的末態(tài)是下一過(guò)程的初態(tài)，對(duì)每一個(gè)過(guò)程分析后，列方程，聯(lián)立求解。

(2)注意兩個(gè)過(guò)程的連接處，加速度可能突變，但速度不會(huì)突變，速度是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁。如本題中的小球先做勻減速運(yùn)動(dòng)到管口，后做平拋運(yùn)動(dòng)。[名師叮囑][隨堂鞏固落實(shí)]1．關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中，正確的是(

)A．超重就是物體所受的重力增大了，失重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[隨堂鞏固落實(shí)]解析：物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化，而是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，綜上所述，A、B、C均錯(cuò)，D正確。答案：D解析：物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)2．(2012·北京模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小，他們將體重計(jì)放在電梯中。一位同學(xué)站在體重計(jì)上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層。并用照相機(jī)進(jìn)行了相關(guān)記錄，如圖3－3－7所示。他們根據(jù)記錄，進(jìn)行了以下推斷分析，其中正確的是(

)圖3－3－72．(2012·北京模擬)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)圖A．根據(jù)圖2和圖3可估測(cè)出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度B．根據(jù)圖1和圖2可估測(cè)出電梯向上制動(dòng)時(shí)的加速度C．根據(jù)圖1和圖5可估測(cè)出電梯向下制動(dòng)時(shí)的加速度D．根據(jù)圖4和圖5可估測(cè)出電梯向下啟動(dòng)時(shí)的加速度解析：由圖1可知該同學(xué)的體重約為47kg，根據(jù)圖1、圖2可估算出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度，根據(jù)圖1、圖5可估算出電梯向下制動(dòng)時(shí)的加速度，而根據(jù)圖2與圖3和圖4與圖5無(wú)法估算加速度，C正確。答案：CA．根據(jù)圖2和圖3可估測(cè)出電梯向上啟動(dòng)時(shí)的加速度3．一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，如圖3－3－8甲所示。繩內(nèi)距A端x處的張力FT與x的關(guān)系如圖3－3－8

乙所示，由圖可知(

)圖3－3－83．一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB，在水平外力F的作用圖3－3－A．水平外力F＝6NB．繩子的質(zhì)量m＝3kgC．繩子的長(zhǎng)度l＝2mD．繩子的加速度a＝2m/s2解析：取x＝0，對(duì)A端進(jìn)行受力分析，F(xiàn)－FT＝ma，又A端質(zhì)量趨近于零，則F＝FT＝6N，A正確；由于不知繩子的加速度，其質(zhì)量也無(wú)法得知，B、D均錯(cuò)誤；由題圖知繩長(zhǎng)度為2m，C正確。答案：ACA．水平外力F＝6N4．(2012·武漢調(diào)研)如圖3－3－9所示，水平面上有一固定著輕質(zhì)定滑輪O的木塊A，它的上表面與水平面平行，它的右側(cè)是一個(gè)傾角θ＝37°的斜面。放置在A上的物體B和物體C通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)繩相連，細(xì)繩的一部分與水平面平行，另一部分與斜面平行?，F(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相對(duì)靜止。已知A、

B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，求恒力F的大小。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖3－3－94．(2012·武漢調(diào)研)如圖3－3－9所示，水平面上有一固答案：mg答案：mg[教師備選題]（給有能力的學(xué)生加餐）1.如圖1所示，木箱頂端固定一豎直放置的彈簧，彈簧下方有一物塊，木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力。若在某段時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)箱底剛好無(wú)壓力，則在此段時(shí)間內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為(

)A．加速下降

B．加速上升

C．物塊處于失重狀態(tài)

D．物塊處于超重狀態(tài)圖1[教師備選題]（給有能力的學(xué)生加餐）1.如圖1所示，木箱頂端解析：木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力，此時(shí)物塊在重力、彈簧彈力、木箱底對(duì)它向上的支持力作用下處于平衡狀態(tài)。物塊對(duì)箱底剛好無(wú)壓力時(shí)，重力、彈簧彈力不變，其合力豎直向下，所以系統(tǒng)的加速度向下，物塊處于失重狀態(tài)，可能加速下降，故A、C對(duì)。答案：AC解析：木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力，此時(shí)物2．如圖2甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上