内容正文:
专题二 牛顿运动定律的综合应用
考点研析·互动提升
———————— 精研核心考点 典例深度剖析—————————
|考点1| 超重与失重
1. 超重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向上的加速度.
2. 失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有向下的加速度.
3. 完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.
(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.
4. 对超重和失重的“三点”深度理解
(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)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.
(3)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.
(2019·黑龙江大庆实验中学期末)某人在地面上最多可举起50 kg的物体,当他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体时,电梯加速度的大小和方向为(g取10 m/s2)(D)
A. 2 m/s2 竖直向上
B. m/s2 竖直向上
C. 2 m/s2 竖直向下
D. m/s2 竖直向下
审题眼: “地面上最多可举起50 kg的物体”——人的最大承受力为500 N.
找关联: 当人在电梯中举起60 kg的物体时对物体的支持力仍然是500 N,此时m′g-Fm=m′a,由此可以求出电梯加速度的大小及方向.
解析 由题意可知,在地面上,人能承受的最大压力为Fm=mg=500 N,在电梯中人能举起60 kg物体,物体一定处于失重状态,对60 kg的物体:m′g-Fm=m′a,即a= m/s2,所以选项D正确. m/s2=
[考点师生共研] 判断超重和失重的方法
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,物体处于失重状态;等于0时,物体处于完全失重状态
从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处于失重状态;向下的加速度等于重力加速度时,物体处于完全失重状态
从速度变化的角度判断
①物体向上加速或向下减速时,超重
②物体向下加速或向上减速时,失重
1-1 (2019·广东汕头模拟)如图所示,将一手电筒竖直向上放置,接通电源开关,旋松后盖使小电珠恰能点亮.手持手电筒并保持它在竖直方向运动,要使得小电珠熄灭,可以(C)
A. 缓慢向上匀速运动
B. 缓慢向下匀速运动
C. 突然向上加速运动
D. 突然向下加速运动
解析 如果手电筒加速上升或减速下降,电池处于超重状态,它对弹簧的作用力将大于其重力,弹簧压缩量增大,电池上端将与电珠脱离,电珠熄灭,故只有C符合题意.
1-2 (2020·陕西渭南高三质量检测)某人站在体重秤上称体重,如果他站在体重秤上,上起下蹲,下列说法正确的是(D)
A. 下蹲过程中人处于失重状态
B. 起立过程中人处于超重状态
C. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D. 起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
解析 下蹲过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,所以人先处于失重状态后处于超重状态,故A、C错误;人从下蹲状态站起来的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到静止状态,人先处于超重状态后处于失重状态,故B错误,D正确.
|考点2| 动力学中的图象问题(3年3考)
1. 常见的动力学图象
v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等.
2. 图象问题的类型
3. 解决图象综合问题的三点提醒
(1)分清图象的类别:即分清横、纵轴所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点.
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等.
(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图象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.
(2019·全国Ⅲ卷·多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10 m/s2.由题给数据可以得出(AB)
A. 木板的质量为1 kg
B. 2