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2016高考物理大一轮复习 第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用课件


第三章 牛顿运动定律 第3讲 牛顿运动定律的综合应用 一、瞬时加速度分析 分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析物体在该 时刻前、后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬 时加速度.此类问题应注意两种模型的建立. 1 .中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型,具有以 下几个特性: (1)轻:其质量和重力均可视为等于零且一根绳 (或线)中各 点的张力大小相等

,其方向总是沿绳且背离受力物体的方向. (2)不可伸长:即无论绳受力多大,绳的长度不变,由此特 点,可知绳中的张力可以突变. 刚性杆、绳(线)和接触面都可以认为是一种不发生明显形 变就能产生弹力的物体,若剪断(或脱离)后,其中弹力立即消 失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给杆、细线和接触面 在不加特殊说明时,均可按此模型来处理. 2 .中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模 型,具有以下几个特性: (1) 轻:其质量和重力均可视为等于零,同一弹簧 (或橡皮 绳)两端及其中间各点的弹力大小相等. (2)弹簧既能承受拉力,也能承受压力;橡皮绳只能承受拉 力,不能承受压力. (3)由于弹簧和橡皮绳受力时,恢复形变需要一段时间,所 以弹簧和橡皮绳中的力不能突变. 【跟踪训练】 1.如图3-3-1甲所示,一质量为m的物体系于长度分别 为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方 向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态. 图 3-3-1 (1)现将L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度; (2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况 不变,如图乙所示,求剪断L2线瞬间物体的加速度. 【答案】(1)gsin θ,方向垂直L1斜向下 水平向右 (2)gtan θ,方向 【解析】(1) 对图甲的情况, L2 剪断的瞬间,绳 L1 不可伸 缩,物体的加速度只能沿切线方向,则mgsin θ=ma1 所以a1=gsin θ,方向为垂直L1斜向下. (2) 对图乙的情况,设弹簧上拉力为 FT1 , L2 线上拉力为 FT2.重力为mg,物体在三力作用下保持平衡,有 FT1cos θ=mg,FT1sin θ=FT2,FT2=mgtan θ 剪断线的瞬间,FT2突然消失,物体即在FT2反方向获得加 速度.因为mgtan θ=ma2,所以加速度a2=gtan θ,方向与FT2 反向,即水平向右. 二、超重与失重 1.视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力 视重 ,视重大小等于测力计所受物体的 计或台秤的示数称为______ ______ 拉力 或台秤所受物体的______ 压力 . 2.超重、失重和完全失重的比较 超重现象 物体对支持物的 压力(或对悬挂 定义 物的拉力) 大小 物体所受 ______ 重力的现象 失重现象 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 完全失重 物体对支持物的 压力(或对悬挂 物的拉力) 等于零 的现象 _______ 物体的加速度方 产生 物体的加速度方 物体的加速度方 向竖直向下,大 竖直向上 条件 向__________ 向__________ 竖直向下 a=g 小______ 超重现象 列原 F-mg=ma 失重现象 mg-F=ma 完全失重 mg-F=ma 理式 F=m(g+a) F=m(g-a) F=0 无阻力的抛体运 运动 加速上升、减速 加速下降、减速 动情况;绕地球 状态 下降 上升 匀速圆周运动的

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