内容正文:
一轮 · 物理
基础知识•自主梳理
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第3讲 牛顿运动定律的综合应用
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一、超重、失重现象
大于
小于
等于零
超重现象 失重现象 完全失重现象
概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_________的现象
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竖直向上
竖直向下
竖直向下
a=g
加速
减速
加速
减速
加速
减速
超重现象 失重现象 完全失重现象
产生条件 物体的加速度方向____________ 物体的加速度方向____________ 物体的加速度方向____________,大小_________
原理方程 F-mg=ma mg-F=ma mg-F=ma=mg
F=0
运动状态 ______上升或______下降 ______下降或______上升 以a=g的加速度______下降或______上升
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二、牛顿运动定律的应用
1.整体法:当连接体内(即系统内)各物体的_________相同时,可以把系统内的所有物体看成一个______,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对______列方程求解的方法。
2.隔离法:当求系统内物体间_____________________时,常把某个物体从系统中______出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对______出来的物体列方程求解的方法。
3.外力和内力
(1)外力:系统外的物体对____________的作用力。
(2)内力:系统内_________的作用力。
加速度
整体
整体
相互作用的内力
隔离
隔离
研究对象
物体间
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1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关。
(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。
命题点一 超重、失重现象
自主探究
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2.超重与失重的理解
(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)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。
(3)当物体处于完全失重状态时,重力只能使物体产生a=g的加速度效果,不再有其他效果。
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1.(2023·四川成都七中模拟)蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员( )
A.在第一过程中始终处于失重状态
B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态
D.在第二过程中先处于失重状态,后处于超重状态
C
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解析:运动员刚接触床面时重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态,随着床面形变的增大,弹力逐渐增大,弹力大于重力时,运动员做减速运动,运动员处于超重状态,A错误,C正确;运动员在上升过程,先向上加速,后向上减速,即先处于超重状态后处于失重状态,B、D错误。
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2.(2023·四川宜宾模拟)质量为m=60 kg的同学双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速度随时间变化的图像如图所示,g取10 m/s2,由图像可知( )
A.t=0.5 s时,他的加速度为3 m/s2
B.t=0.4 s时,他处于超重状态
C.t=1.1 s时,他受到单杠的作用力的大小是
620 N
D.t=1.5 s时,他处于超重状态
B
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解析:根据速度—时间图像斜率表示加速度可知,t=0.5 s时,他的加速度为0.3 m/s2,A错误;t=0.4 s时他向上加速运动,加速度方向向上,他处于超重状态,B正确;t=1.1 s时他的加速度为0,他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N,C错误;t=1.