第3章 第3节 牛顿运动定律的综合应用(课件)-【高考零起点】2023年新高考物理总复习教用课件(新高考地区)

第三章　牛顿运动定律 第三节　牛顿运动定律的综合应用 目 录 ONTENTS C [知识梳理] [典例精析] [巩固练习] 知识梳理 1．正交分解法：物体做加速运动有 ∑F＝ma，取两相互垂直的方向，正交表示。 ∑Fx＝max　　∑Fy＝may 2．整体法与隔离法的综合应用，且通常是先整体法，再隔离法。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 3．物体的超重与失重 (1)物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重。 (2)物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重。 4．由牛顿第二定律算出来的加速度均为对地的加速度，以此加速度为基础算出来的速度和位移均为对地的速度和位移。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 5．如图，一小物块A在长木板B上做直线运动，B与A做同向或反向的直线运动则对于位移x，速度v，加速度a有以下公式成立(xA对B表示A对B的位移，其他符号类似)： xA对B＋xB对地＝xA对地， vA对B＋vB对地＝vA对地， aA对B＋aB对地＝aA对地 或简化为xA对B＝xA－xB(xA表示A对地的位移，其他符号类似) vA对B＝vA－vB，aA对B＝aA－aB。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 典例精析 例1　质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动，如图甲，则F多大？ 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 【解析】 (1)受力分析：物体受四个力作用，重力mg、弹力FN、推力F、摩擦力Ff； (2)建立坐标系：以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg，如图乙所示； 解析 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 (3)建立方程并求解 x方向：Fcos α－mgsin α－Ff＝ma　① y方向：FN－mgcos α－Fsin α＝0　② Ff＝μFN　③ 三式联立求解得 解析 答案 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 例2　如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 【解析】 　设两物块一起运动的加速度为a，则有 F1－F2＝(m1＋m2)a　① 根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有 F1－T＝m1a　② 解析 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 例3　在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人， 站在磅秤上，则此人称得自己的“重量”为(　　) A．ma B．m(a＋g) C．m(g－a) D．mg 答案 B 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 【解析】 　首先应清楚，磅秤称得的“重量”实际上是人对磅秤的压力，也即磅秤对人的支持力FN。取人为研究对象，做受力分析如图所示，依牛顿第二定律有：FN－mg＝ma；FN＝m(g＋a)。 解析 即磅秤此时称得的人的“重量”大于人的实际重力，人处于超重状态，故选B。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 例4　如图所示，质量M＝8 kg的小车放在光滑 水平面上，在小车右端施加一水平恒力F＝8 N，当 小车向右速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车的前端轻轻放上一个大小不计、质量m＝2 kg的物块(物块初速度为零)，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2。求： (1)物块刚放上小车时，物块和小车的加速度各为多少？ (2)从放上小车开始经过t＝1.5 s，物块通过的位移大小。 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 解析 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 解析 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 巩固练习 1．(多选)如图所示，当小车水平向右加速运动时，物块M相对车厢静 止于车厢后竖直壁上，当小车的加速度增大时(　 　) A．M所受静摩擦力增大 B．M对车厢壁的压力增大 C．M仍相对于车厢静止 D．M在竖直方向上所受合外力为零 答案 BCD　 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 【解析】以物块为研究对象，分析受力，作出力图如图。物块竖直方向受力平衡，合外力等于零，摩擦力f＝Mg，保持不变，故A错误，D正确。小车的加速度增大时，弹力N＝ma增大，物块受到的最大静摩擦力增大，物块不可能沿壁下滑，所以M仍相对于车厢静止，故B、C正确。故选B、C、D。 解析 第三节　牛顿运动定律的综合应用 返回 2．(多选)如图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下 滑时有(　 　) A．匀速下滑时，M对地面压力等于(M＋m)g B．加速下滑时，M对