2021届高考物理二轮复习课件：第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用

第3讲　牛顿运动定律的综合应用 知 识 内 容 考 试 要 求 考 情 播 报 牛顿运动定律应用 d 考查频次:10卷0考。 【知识梳理自查】 一、超重和失重 必备知识·自主排查 【情境转换】 小丁同学在地面上最多能举起60 kg的重物,重力加速度g取10 m/s2,小丁同学站在正以加速度5 m/s2上升的升降机中,能举起的最大重物质量变化吗?最多能举起多大质量的重物? 提示:变化　小丁同学在地面上最多能举起60 kg的重物,可知小丁对重物竖直 方向的最大作用力F=600 N,对重物应用牛顿第二定律有F-m1g=m1a,解得m1= 40 kg。 二、整体法与隔离法 【情境转换】 如图所示,光滑水平面上在外力F的作用下,质量分别为mA、mB 的两物体A、B保 持相对静止一起向右加速运动,则A、B间的摩擦力为多大。 提示:对A和B整体,F=(mA+mB)a,隔离A,f=mAa,解得f= F 【小题速诊速纠】 1.判一判 (1)超重就是物体的重力变大的现象。 (　　) (2)失重时物体的重力小于mg。 (　　) (3)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。 (　　) (4)加速上升的物体处于超重状态。 (　　) (5)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。 (　　) (6)整体法和隔离法是指选取研究对象的方法。 (　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ 2.练一练 (1)如图所示,苹果自空中竖直落入深水中,到达某一深度后又返回到水面,下列说法正确的是 (　　) A.苹果在空中下落时处于“超重”状态 B.苹果落入水中后“重力”变小了 C.苹果在水中向下运动时处于“超重”状态 D.苹果在水中向上运动时处于“失重”状态 【解析】选C。苹果在空中下落时加速度向下,处于“失重”状态,选项A错误;苹果在水中下落时加速度向上,处于“超重”状态,选项C正确;苹果在水中上升时加速度向上,处于“超重”状态,选项D错误;超重和失重物体所受重力没有变化,只是“视重”变化,苹果在整个运动过程中“重力”没变,选项B错误。 (2)如图所示,用水平恒力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动。现在中间的B物体上突然附上一小物块,使它随B物体一起运动,且原拉力F不变。那么附上小物块后,对两段绳的拉力Ta和Tb的变化情况判断正确的是 (　　) A.Ta增大　　B.Ta变小　　 C.Tb增大　　D.Tb不变 【解析】选A。附上小物块后,研究整体可得加速度减小,研究A物体可得Ta增大,研究C物体可得Tb减小,选项A正确。 考点1　对超重和失重的理解(b 【典例考题研析】 【典例1】在印尼雅加达亚运会上,中国撑杆跳运动员李玲获得撑杆跳金牌,图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是 (　　) A.她在助跑过程中,一定做匀加速直线运动 B.她在上升过程中,处于失重状态 C.她在下落过程中,处于失重状态 D.她过最高点时的速度为零 关键能力·层级突破 【解题思路】解答本题应注意以下几点 【解析】选C。她在助跑过程中,可能做变加速直线运动,不一定做匀加速直线运动,A错误;她在上升过程中,受到杆子的作用力,加速度先向上后向下,所以先处于超重状态后处于失重状态,B错误;她在下落过程中,向下做加速运动,加速度向下,处于失重状态,C正确;如果她过最高点时的速度为零,接下来将做自由落体运动,但运动轨迹是曲线,说明在最高点还有水平速度,D错误。综上所述,本题正确答案为C。 【精练题组通关】 1.(2020·山东等级考)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是 (　　) A.0～t1时间内,v增大,FN>mg B.t1～t2 时间内,v减小,FN<mg C.t2～t3 时间内,v增大,FN<mg D.t2～t3时间内,v减小,FN>mg 【解析】选D。由s-t图像的斜率表示速度可知,在0～t1时间内速度增加,即乘客加速下降,乘客的加速度竖直向下,所以乘客处于失重状态,则FN<mg,A错误;在t1～t2时间内速度不变,即乘客匀速下降,则FN=mg,B错误;在t2～t3时间内速度减小,即乘客减速下降,乘客的加速度竖直向上,所以乘客处于超重状态,则FN>mg,C错误、D正确。故选D。 2.(2020·杭州模拟)人在平地上静止站立时,受到的支撑力等于人的重力。做原地纵跳时,在快速下蹲和蹬伸的过程中,人体受到的支撑力发生变化(如图,G为重力,F为支撑力)。下列曲线能正确反映该变化的是 (　　) 【解析】选D。人腾空时支撑力为零,故A、C项错误,人在快速下蹲和蹬伸的过程中,加速度先向下,再向上,即先失