新課標(biāo)2018高考物理一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第2講兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題超重與失重課件

物理課標(biāo)版第2講兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題超重與失重物理1考點(diǎn)一兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

1.已知物體的受力情況,求解物體的運(yùn)動(dòng)情況解這類題目,一般是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體的①加速度

,再根

據(jù)物體的初始條件,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出物體運(yùn)動(dòng)的情況。2.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求解物體的受力情況解這類題目,一般是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的②加速度

,再應(yīng)用

牛頓第二定律求出物體所受的合外力,進(jìn)而求出物體所受的③其他外力

。考點(diǎn)一兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題2

1.物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法(1)明確物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(v0)。(2)明確物體的受力情況(F合)。(3)根據(jù)物體做各種性質(zhì)運(yùn)動(dòng)的條件即可判定物體的運(yùn)動(dòng)情況、加速度

變化情況及速度變化情況。

32.解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的思路2.解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的思路41-1如圖,在水平地面上內(nèi)壁光滑的車(chē)廂中兩正對(duì)豎直面AB、CD間放

有半球P和光滑均勻圓球Q,質(zhì)量分別為m、M,當(dāng)車(chē)向右做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),P、Q與車(chē)廂三者相對(duì)靜止,球心連線與水平方向的

夾角為θ,則Q受到CD面的彈力FN和P受到AB面的彈力FN‘分別是

(

)A.FN=FN'=

B.FN=

-Ma

FN'=

+MaC.FN=

-Ma

FN'=

+maD.FN=

-Ma

FN'=

+ma1-1如圖,在水平地面上內(nèi)壁光滑的車(chē)廂中兩正對(duì)豎直面AB、5答案

D隔離光滑均勻圓球Q,對(duì)Q受力分析如圖所示,

可得

·cosθ-FN=Ma,可得FN=

-Ma,對(duì)P、Q所組成的整體有FN'-FN=(M+m)a,解得FN'=

+ma,D正確。答案

D隔離光滑均勻圓球Q,對(duì)Q受力分析如圖所示,61-2

(2016四川理綜,10,17分)避險(xiǎn)車(chē)道是避免惡性交通事故的重要設(shè)

施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水

平面夾角為θ的斜面。一輛長(zhǎng)12m的載有貨物的貨車(chē)因剎車(chē)失靈從干

道駛?cè)胫苿?dòng)坡床,當(dāng)車(chē)速為23m/s時(shí),車(chē)尾位于制動(dòng)坡床的底端,貨物開(kāi)

始在車(chē)廂內(nèi)向車(chē)頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)了4m時(shí),車(chē)頭距制動(dòng)坡床

頂端38m,再過(guò)一段時(shí)間,貨車(chē)停止。已知貨車(chē)質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨

物與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車(chē)在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻

力大小為貨車(chē)和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車(chē)分別視為小滑塊和平

板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10m/s2。求:(1)貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向;(2)制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。1-2

(2016四川理綜,10,17分)避險(xiǎn)車(chē)道是避7

8答案(1)5m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下(2)98m解析(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)過(guò)程中,貨物與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則f+mgsinθ=ma1

①f=μmgcosθ

②聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得a1=5m/s2

③a1的方向沿制動(dòng)坡床向下。(2)設(shè)貨車(chē)的質(zhì)量為M,車(chē)尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車(chē)速為v=23m/s。貨

物在車(chē)廂內(nèi)開(kāi)始滑動(dòng)到車(chē)頭距制動(dòng)坡床頂端s0=38m的過(guò)程中,用時(shí)為t,

貨物相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s1,在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)的距離s=4m,貨車(chē)的

加速度大小為a2,貨車(chē)相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s2。貨車(chē)受到制動(dòng)坡

床的阻力大小為F,F是貨車(chē)和貨物總重的k倍,k=0.44,貨車(chē)長(zhǎng)度l0=12m,

制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度為l,則答案(1)5m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下(2)9Mgsinθ+F-f=Ma2

④F=k(m+M)g

⑤s1=vt-

a1t2

⑥s2=vt-

a2t2

⑦s=s1-s2

⑧l(xiāng)=l0+s0+s2

⑨聯(lián)立①②④~⑨并代入數(shù)據(jù)得l=98mMgsinθ+F-f=Ma2?④101-3如圖所示,某商場(chǎng)內(nèi)扶梯與水平面夾角為θ=30°,質(zhì)量為60kg的人

站在扶梯的水平臺(tái)階上,當(dāng)扶梯以2m/s2的加速度斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),求人對(duì)

扶梯的壓力和人所受到的摩擦力各是多少?

答案660N60

N解析對(duì)人受力分析,他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff作用,如圖

甲所示,將加速度如圖乙所示分解。1-3如圖所示,某商場(chǎng)內(nèi)扶梯與水平面夾角為θ=30°,質(zhì)量11

由牛頓第二定律得Ff=macosθFN-mg=masinθ解得:FN=660N,Ff=60

N。由牛頓第三定律知,人對(duì)扶梯的壓力大小是660N。

12方法指導(dǎo)兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題步驟

方法指導(dǎo)13考點(diǎn)二超重與失重

1.實(shí)重和視重(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)①無(wú)關(guān)

。(2)視重:當(dāng)物體在②豎直

方向上有加速度時(shí),物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的

拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的③重力

。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的

示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重。考點(diǎn)二超重與失重14

超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象叫超重現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象叫失重現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的現(xiàn)象叫完全失重現(xiàn)象產(chǎn)生條件物體的加速度方向豎直向上或有豎直向上的分量物體的加速度方向豎直向下或有豎直向下的分量物體在豎直方向的加速度向下,大小等于g列豎直方向原理式F-mg=maF=m(g+a)mg-F=maF=m(g-a)mg-F=maF=0運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加速上升、減速下降加速下降、減速上升無(wú)阻力的拋體運(yùn)動(dòng)情況視重F>mgF<mgF=0<mg2.超重、失重和完全失重的比較超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)?5

(1)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。

()(2)失重時(shí)物體的重力小于mg。

()(3)加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。

()(4)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體,物體對(duì)地板的壓力大于重力。

()(5)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)其重力并沒(méi)有發(fā)生變化。

()(6)物體處于超重或失重狀態(tài),完全由物體加速度的方向決定,與速度方

向無(wú)關(guān)。

()答案(1)?(2)?(3)?(4)?(5)√(6)√

161.超重、失重不是重力增加或減少了,而是對(duì)水平支持面的壓力或

對(duì)豎直懸線的拉力變大或變小了,重力的大小是沒(méi)有變化的,仍為mg。2.超重、失重與物體的速度方向無(wú)關(guān),只取決于物體的加速度方向。3.對(duì)系統(tǒng)超重、失重的判定不能只看某一物體,要綜合分析,某一物體的

加速運(yùn)動(dòng)會(huì)不會(huì)引起其他物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。例如臺(tái)秤上放一容器,

一細(xì)線拴一木球,線另一端拴于盛水容器的底部,剪斷細(xì)線,木球加速上

升同時(shí)有相同體積的水以相同的加速度在加速下降,綜合起來(lái),臺(tái)秤示

數(shù)會(huì)減小。若不能注意到這一點(diǎn),會(huì)得出相反的錯(cuò)誤結(jié)論。4.在完全失重的狀態(tài)下,由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會(huì)消失。如單擺

停擺、天平失效、浸沒(méi)于液體中的物體不再受浮力、水銀氣壓計(jì)失效

等,但彈簧測(cè)力計(jì)是可以使用的,因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)是根據(jù)F=kx制成的測(cè)力工具,并非只能測(cè)量重力。1.超重、失重不是重力增加或減少了,而是對(duì)水平支持面的壓力或17

2-1

(2016河南鄭州第二次質(zhì)檢,16)圖甲是某人站在力傳感器上做下

蹲、起跳動(dòng)作的示意圖,中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感

器采集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出的力-時(shí)間圖線。兩圖中a~g各點(diǎn)均對(duì)應(yīng),其中有幾

個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫(huà)出。取重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖像分析可知

()

甲

18

乙A.人的重力為1500NB.c點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)C.e點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)D.d點(diǎn)的加速度小于f點(diǎn)的加速度

19答案

B由題圖可知a點(diǎn)處人處于平衡狀態(tài),則人的重力G=500N,A錯(cuò)

誤。c、e點(diǎn)處人對(duì)傳感器的壓力大于人所受重力,故都處于超重狀態(tài),B

正確、C錯(cuò)誤。在d點(diǎn)處人所受合力為1000N,而在f點(diǎn)處人所受合力僅

為500N,再由牛頓第二定律可知人在d點(diǎn)處的加速度大,D錯(cuò)誤。答案

B由題圖可知a點(diǎn)處人處于平衡狀態(tài),則人的重力G202-2

(2015海南單科,9,5分)(多選)如圖,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上

放一物塊。開(kāi)始時(shí),升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑。當(dāng)

升降機(jī)加速上升時(shí),

()

A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑2-2

(2015海南單科,9,5分)(多選)如圖,升21答案

BD當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑時(shí)有:mgsinθ

=μmgcosθ,則μ=tanθ(θ為斜面傾角),當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),設(shè)加速度

為a;物塊處于超重狀態(tài),超重ma。物塊“重力”變?yōu)镚'=mg+ma,支持力

變?yōu)镹'=(mg+ma)cosθ>mgcosθ,B對(duì)?！爸亓Α毖匦泵嫦蛳碌姆至下'=

(mg+ma)sinθ,沿斜面的摩擦力變?yōu)閒'=μN(yùn)'=μ(mg+ma)cosθ>μmgcosθ,A

錯(cuò)誤。f'=μ(mg+ma)cosθ=tanθ(mg+ma)cosθ=(mg+ma)sinθ=G下',所以物

塊仍沿斜面勻速運(yùn)動(dòng),D對(duì),C錯(cuò)誤。答案

BD當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑時(shí)22方法指導(dǎo)1.若物體的加速度有豎直向上的分量,物體處于超重狀態(tài);若物體的加速

度有豎直向下的分量,物體處于失重狀態(tài)。2.對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)而言,若其中一個(gè)物體處于超重狀態(tài),會(huì)使得整體對(duì)外的作用力大于整體重力;若其中一個(gè)物體處于失重狀態(tài),會(huì)使

得整體對(duì)外的作用力小于整體重力。方法指導(dǎo)23考點(diǎn)三多過(guò)程問(wèn)題

1.多過(guò)程問(wèn)題很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中涉及多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,物體在不同的運(yùn)動(dòng)階段,

運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化,這類問(wèn)題稱為牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的多

過(guò)程問(wèn)題。2.類型多過(guò)程問(wèn)題可根據(jù)涉及物體的多少分為單體多過(guò)程問(wèn)題和多體多過(guò)程

問(wèn)題。

考點(diǎn)三多過(guò)程問(wèn)題24多過(guò)程問(wèn)題解題策略(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,有些是

承上啟下,上一過(guò)程的結(jié)果是下一過(guò)程的已知,這種情況,一步一步完成

即可。(2)有些是樹(shù)枝型,告訴的只是旁支,要求的是主干(或另一旁支),這就要

求仔細(xì)審題,找出各過(guò)程的關(guān)聯(lián),按順序逐個(gè)分析;對(duì)于每一個(gè)研究過(guò)程,

選擇什么規(guī)律,應(yīng)用哪一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式要明確。(3)注意兩個(gè)過(guò)程的連接處,通常加速度可能突變,但速度不會(huì)突變,速度

是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁。

多過(guò)程問(wèn)題解題策略253-1

(2014課標(biāo)Ⅰ,24,12分)公路上行駛的兩汽車(chē)之間應(yīng)保持一定的安

全距離。當(dāng)前車(chē)突然停止時(shí),后車(chē)司機(jī)可以采取剎車(chē)措施,使汽車(chē)在安

全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車(chē)相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車(chē)系

統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s,當(dāng)汽車(chē)在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速

度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車(chē)輪胎與瀝青路面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車(chē)在雨天

安全行駛的最大速度。答案20m/s(72km/h)解析設(shè)路面干燥時(shí),汽車(chē)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0,剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的

加速度大小為a0,安全距離為s,反應(yīng)時(shí)間為t0,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)

公式得3-1

(2014課標(biāo)Ⅰ,24,12分)公路上行駛的兩26μ0mg=ma0

①s=v0t0+

②式中,m和v0分別為汽車(chē)的質(zhì)量和剎車(chē)前的速度。設(shè)在雨天行駛時(shí),汽車(chē)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,依題意有μ=

μ0

③設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車(chē)剎車(chē)的加速度大小為a,安全行駛的最大速度為v,

由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μmg=ma

④s=vt0+

⑤聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v=20m/s(72km/h)

⑥μ0mg=ma0?①273-2

(2016重慶第一次適應(yīng)性考試,25)一輛汽車(chē)在平直公路上勻加速行

駛,前擋風(fēng)玻璃上距下沿s處有片質(zhì)量為m的樹(shù)葉相對(duì)于玻璃不動(dòng),擋風(fēng)

玻璃可視為傾角為θ=45°的斜面,如圖。當(dāng)車(chē)速達(dá)到v0時(shí),樹(shù)葉剛要向上

滑動(dòng),汽車(chē)立即改做勻速直線運(yùn)動(dòng),樹(shù)葉開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)時(shí)間t滑到玻璃的

下沿。樹(shù)葉在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力,其大小F=kv(v為車(chē)速,k為常數(shù)),方

向與車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反。若最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速

度為g,求:(1)樹(shù)葉在玻璃表面運(yùn)動(dòng)的加速度大小a';(2)樹(shù)葉與玻璃表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(3)汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小a。3-2

(2016重慶第一次適應(yīng)性考試,25)一輛汽車(chē)28

答案(1)

(2)

(3)

g-

29s=

a't2

(2分)得a'=

(1分)(2)設(shè)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),樹(shù)葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N,樹(shù)葉受到的空

氣阻力為F,樹(shù)葉受到的滑動(dòng)摩擦力為f,則有F=kv0

(1分)f=μN(yùn)

(2分)N=mgcosθ+Fsinθ

(2分)由牛頓第二定律有mgsinθ-f-Fcosθ=ma'

(2分)由題意,θ=45°解析(1)根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有s=?a't2?(2分)解析(1)根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,30解得μ=

(2分)(3)設(shè)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)到速度為v0時(shí),樹(shù)葉受到擋風(fēng)玻璃的支持力為N',樹(shù)

葉受到的空氣阻力為F',樹(shù)葉受到的最大靜摩擦力為f',則有f'=μN(yùn)'

(1分)F'=kv0

(1分)由牛頓第二定律有N'sinθ+f'cosθ-F'=ma

(2分)N'cosθ=f'sinθ+mg

(2分)由題意,θ=45°聯(lián)立并代入μ,得a=

g-

(2分)解得μ=??(2分)a=?g-??(2分)31方法指導(dǎo)1.對(duì)于多過(guò)程問(wèn)題,一般按照時(shí)間順序劃分運(yùn)動(dòng)過(guò)程,把復(fù)雜過(guò)程拆

分成多個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,對(duì)每個(gè)過(guò)程進(jìn)行受力分析。2.要注意不同過(guò)程之間的連接條件,如前一過(guò)程的末速度就是下一過(guò)程

的初速度。方法指導(dǎo)32物理課標(biāo)版第2講兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題超重與失重物理33考點(diǎn)一兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

1.已知物體的受力情況,求解物體的運(yùn)動(dòng)情況解這類題目,一般是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體的①加速度

,再根

據(jù)物體的初始條件,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出物體運(yùn)動(dòng)的情況。2.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求解物體的受力情況解這類題目,一般是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的②加速度

,再應(yīng)用

牛頓第二定律求出物體所受的合外力,進(jìn)而求出物體所受的③其他外力

?？键c(diǎn)一兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題34

1.物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法(1)明確物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(v0)。(2)明確物體的受力情況(F合)。(3)根據(jù)物體做各種性質(zhì)運(yùn)動(dòng)的條件即可判定物體的運(yùn)動(dòng)情況、加速度

變化情況及速度變化情況。

352.解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的思路2.解決兩類動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的思路361-1如圖,在水平地面上內(nèi)壁光滑的車(chē)廂中兩正對(duì)豎直面AB、CD間放

有半球P和光滑均勻圓球Q,質(zhì)量分別為m、M,當(dāng)車(chē)向右做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),P、Q與車(chē)廂三者相對(duì)靜止,球心連線與水平方向的

夾角為θ,則Q受到CD面的彈力FN和P受到AB面的彈力FN‘分別是

(

)A.FN=FN'=

B.FN=

-Ma

FN'=

+MaC.FN=

-Ma

FN'=

+maD.FN=

-Ma

FN'=

+ma1-1如圖,在水平地面上內(nèi)壁光滑的車(chē)廂中兩正對(duì)豎直面AB、37答案

D隔離光滑均勻圓球Q,對(duì)Q受力分析如圖所示,

可得

·cosθ-FN=Ma,可得FN=

-Ma,對(duì)P、Q所組成的整體有FN'-FN=(M+m)a,解得FN'=

+ma,D正確。答案

D隔離光滑均勻圓球Q,對(duì)Q受力分析如圖所示,381-2

(2016四川理綜,10,17分)避險(xiǎn)車(chē)道是避免惡性交通事故的重要設(shè)

施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水

平面夾角為θ的斜面。一輛長(zhǎng)12m的載有貨物的貨車(chē)因剎車(chē)失靈從干

道駛?cè)胫苿?dòng)坡床,當(dāng)車(chē)速為23m/s時(shí),車(chē)尾位于制動(dòng)坡床的底端,貨物開(kāi)

始在車(chē)廂內(nèi)向車(chē)頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)了4m時(shí),車(chē)頭距制動(dòng)坡床

頂端38m,再過(guò)一段時(shí)間,貨車(chē)停止。已知貨車(chē)質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨

物與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車(chē)在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻

力大小為貨車(chē)和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車(chē)分別視為小滑塊和平

板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g=10m/s2。求:(1)貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向;(2)制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。1-2

(2016四川理綜,10,17分)避險(xiǎn)車(chē)道是避39

40答案(1)5m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下(2)98m解析(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)過(guò)程中,貨物與車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則f+mgsinθ=ma1

①f=μmgcosθ

②聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得a1=5m/s2

③a1的方向沿制動(dòng)坡床向下。(2)設(shè)貨車(chē)的質(zhì)量為M,車(chē)尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車(chē)速為v=23m/s。貨

物在車(chē)廂內(nèi)開(kāi)始滑動(dòng)到車(chē)頭距制動(dòng)坡床頂端s0=38m的過(guò)程中,用時(shí)為t,

貨物相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s1,在車(chē)廂內(nèi)滑動(dòng)的距離s=4m,貨車(chē)的

加速度大小為a2,貨車(chē)相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s2。貨車(chē)受到制動(dòng)坡

床的阻力大小為F,F是貨車(chē)和貨物總重的k倍,k=0.44,貨車(chē)長(zhǎng)度l0=12m,

制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度為l,則答案(1)5m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下(2)41Mgsinθ+F-f=Ma2

④F=k(m+M)g

⑤s1=vt-

a1t2

⑥s2=vt-

a2t2

⑦s=s1-s2

⑧l(xiāng)=l0+s0+s2

⑨聯(lián)立①②④~⑨并代入數(shù)據(jù)得l=98mMgsinθ+F-f=Ma2?④421-3如圖所示,某商場(chǎng)內(nèi)扶梯與水平面夾角為θ=30°,質(zhì)量為60kg的人

站在扶梯的水平臺(tái)階上,當(dāng)扶梯以2m/s2的加速度斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),求人對(duì)

扶梯的壓力和人所受到的摩擦力各是多少?

答案660N60

N解析對(duì)人受力分析,他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff作用,如圖

甲所示,將加速度如圖乙所示分解。1-3如圖所示,某商場(chǎng)內(nèi)扶梯與水平面夾角為θ=30°,質(zhì)量43

由牛頓第二定律得Ff=macosθFN-mg=masinθ解得:FN=660N,Ff=60

N。由牛頓第三定律知,人對(duì)扶梯的壓力大小是660N。

44方法指導(dǎo)兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題步驟

方法指導(dǎo)45考點(diǎn)二超重與失重

1.實(shí)重和視重(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)①無(wú)關(guān)

。(2)視重:當(dāng)物體在②豎直

方向上有加速度時(shí),物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的

拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的③重力

。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的

示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重?？键c(diǎn)二超重與失重46

超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象叫超重現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象叫失重現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的現(xiàn)象叫完全失重現(xiàn)象產(chǎn)生條件物體的加速度方向豎直向上或有豎直向上的分量物體的加速度方向豎直向下或有豎直向下的分量物體在豎直方向的加速度向下,大小等于g列豎直方向原理式F-mg=maF=m(g+a)mg-F=maF=m(g-a)mg-F=maF=0運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加速上升、減速下降加速下降、減速上升無(wú)阻力的拋體運(yùn)動(dòng)情況視重F>mgF<mgF=0<mg2.超重、失重和完全失重的比較超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重現(xiàn)象概念物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)?7

(1)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。

()(2)失重時(shí)物體的重力小于mg。

()(3)加速度大小等于g的物體處于完全失重狀態(tài)。

()(4)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體,物體對(duì)地板的壓力大于重力。

()(5)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)其重力并沒(méi)有發(fā)生變化。

()(6)物體處于超重或失重狀態(tài),完全由物體加速度的方向決定,與速度方

向無(wú)關(guān)。

()答案(1)?(2)?(3)?(4)?(5)√(6)√

481.超重、失重不是重力增加或減少了,而是對(duì)水平支持面的壓力或

對(duì)豎直懸線的拉力變大或變小了,重力的大小是沒(méi)有變化的,仍為mg。2.超重、失重與物體的速度方向無(wú)關(guān),只取決于物體的加速度方向。3.對(duì)系統(tǒng)超重、失重的判定不能只看某一物體,要綜合分析,某一物體的

加速運(yùn)動(dòng)會(huì)不會(huì)引起其他物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。例如臺(tái)秤上放一容器,

一細(xì)線拴一木球,線另一端拴于盛水容器的底部,剪斷細(xì)線,木球加速上

升同時(shí)有相同體積的水以相同的加速度在加速下降,綜合起來(lái),臺(tái)秤示

數(shù)會(huì)減小。若不能注意到這一點(diǎn),會(huì)得出相反的錯(cuò)誤結(jié)論。4.在完全失重的狀態(tài)下,由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會(huì)消失。如單擺

停擺、天平失效、浸沒(méi)于液體中的物體不再受浮力、水銀氣壓計(jì)失效

等,但彈簧測(cè)力計(jì)是可以使用的,因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)是根據(jù)F=kx制成的測(cè)力工具,并非只能測(cè)量重力。1.超重、失重不是重力增加或減少了,而是對(duì)水平支持面的壓力或49

2-1

(2016河南鄭州第二次質(zhì)檢,16)圖甲是某人站在力傳感器上做下

蹲、起跳動(dòng)作的示意圖,中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感

器采集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出的力-時(shí)間圖線。兩圖中a~g各點(diǎn)均對(duì)應(yīng),其中有幾

個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫(huà)出。取重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖像分析可知

()

甲

50

乙A.人的重力為1500NB.c點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)C.e點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)D.d點(diǎn)的加速度小于f點(diǎn)的加速度

51答案

B由題圖可知a點(diǎn)處人處于平衡狀態(tài),則人的重力G=500N,A錯(cuò)

誤。c、e點(diǎn)處人對(duì)傳感器的壓力大于人所受重力,故都處于超重狀態(tài),B

正確、C錯(cuò)誤。在d點(diǎn)處人所受合力為1000N,而在f點(diǎn)處人所受合力僅

為500N,再由牛頓第二定律可知人在d點(diǎn)處的加速度大,D錯(cuò)誤。答案

B由題圖可知a點(diǎn)處人處于平衡狀態(tài),則人的重力G522-2

(2015海南單科,9,5分)(多選)如圖,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上

放一物塊。開(kāi)始時(shí),升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑。當(dāng)

升降機(jī)加速上升時(shí),

()

A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑2-2

(2015海南單科,9,5分)(多選)如圖,升53答案

BD當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑時(shí)有:mgsinθ

=μmgcosθ,則μ=tanθ(θ為斜面傾角),當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),設(shè)加速度

為a;物塊處于超重狀態(tài),超重ma。物塊“重力”變?yōu)镚'=mg+ma,支持力

變?yōu)镹'=(mg+ma)cosθ>mgcosθ,B對(duì)?！爸亓Α毖匦泵嫦蛳碌姆至下'=

(mg+ma)sinθ,沿斜面的摩擦力變?yōu)閒'=μN(yùn)'=μ(mg+ma)cosθ>μmgcosθ,A

錯(cuò)誤。f'=μ(mg+ma)cosθ=tanθ(mg+ma)cosθ=(mg+ma)sinθ=G下',所以物

塊仍沿斜面勻速運(yùn)動(dòng),D對(duì),C錯(cuò)誤。答案

BD當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑時(shí)54方法指導(dǎo)1.若物體的加速度有豎直向上的分量,物體處于超重狀態(tài);若物體的加速

度有豎直向下的分量,物體處于失重狀態(tài)。2.對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)而言,若其中一個(gè)物體處于超重狀態(tài),會(huì)使得整體對(duì)外的作用力大于整體重力;若其中一個(gè)物體處于失重狀態(tài),會(huì)使

得整體對(duì)外的作用力小于整體重力。方法指導(dǎo)55考點(diǎn)三多過(guò)程問(wèn)題

1.多過(guò)程問(wèn)題很多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中涉及多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,物體在不同的運(yùn)動(dòng)階段,

運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化,這類問(wèn)題稱為牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的多

過(guò)程問(wèn)題。2.類型多過(guò)程問(wèn)題可根據(jù)涉及物體的多少分為單體多過(guò)程問(wèn)題和多體多過(guò)程

問(wèn)題。

考點(diǎn)三多過(guò)程問(wèn)題56多過(guò)程問(wèn)題解題策略(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,有些是

承上啟下,上一過(guò)程的結(jié)果是下一過(guò)程的已知,這種情況,一步一步完成

即可。(2)有些是樹(shù)枝型,告訴的只是旁支,要求的是主干(或另一旁支),這就要

求仔細(xì)審題,找出各過(guò)程的關(guān)聯(lián),按順序逐個(gè)分析;對(duì)于每一個(gè)研究過(guò)程,

選擇什么規(guī)律,應(yīng)用哪一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式要明確。(3)注意兩個(gè)過(guò)程的連接處,通常加速度可能突變,但速度不會(huì)突變,速度

是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁。

多過(guò)程問(wèn)題解題策略573-1

(2014課標(biāo)Ⅰ,24,12分)公路上行駛的兩汽車(chē)之間應(yīng)保持一定的安

全距離。當(dāng)前車(chē)突然停止時(shí),后車(chē)司機(jī)可以采取剎車(chē)措施,使汽車(chē)在安

全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車(chē)相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車(chē)系

統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s,當(dāng)汽車(chē)在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速

度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車(chē)輪胎與瀝青路面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車(chē)在雨天

安全行駛的最大速度。答案20m/s(72km/h)解析設(shè)路面干燥時(shí),汽車(chē)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0,剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的

加速度大小為a