【三维设计】2014届高三物理一轮 14年预测+目标定位+规律总结 3.3牛顿运动定律的综合应用教学案 新人教版.docVIP

《三维设计》2014届高三物理一轮教学案（14年预测+目标定位+规律总结）：3.3牛顿运动定律的综合应用 超重与失重 [想一想] 如图3－3－1所示，是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，请思考： 图3－3－1 (1)火箭加速上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ (2)当火箭停止工作后上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ (3)当飞船在绕地球做匀速圆周运动阶段，宇航员处于超重还是失重状态？ 提示：(1)火箭加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态。 (2)火箭停止工作后上升阶段具有向下的加速度，处于失重状态。 (3)神舟飞船绕地球做匀速圆周运动时，万能引力为其提供了向心加速度，处于失重状态。　　[记一记] 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：测力计所指示的数值。 2．超重、失重和完全失重比较 超重现象 失重现象 完全失重 概念 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 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 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 产生条件 物体的加速度方向向上 物体的加速度方向向下 物体的加速度方向向下，大小a＝g 列原理式 F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝mg F＝0 运动状态 加速上升、减速下降 加速下降、减速上升 无阻力的抛体运动情况；绕地球匀速圆周运动的卫星 　　[试一试] 1．(2013·太原模拟)物体在下列运动中，属于超重的是(　　) A．汽车驶过拱形桥顶端时 B．荡秋千的小孩通过最低点时 C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时 D．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时 解析：选B　当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态，B正确。A项汽车处于失重状态，C、D项中运动员和人造卫星处于完全失重状态。 整体法与隔离法 [想一想] 一斜劈，在力F推动下在光滑的水平面上向左做匀加速直线运动，且斜劈上有一木块与斜面保持相对静止，如图3－3－2所示，已知斜劈的质量为M，木块的质量为m，求斜面对木块作用力的大小。 图3－3－2 提示：m与M一起匀加速运动，其运动状态完全相同，可把m与M视为一整体，利用牛顿第二定律可求出它们共同的水平向左的加速度a＝，再对m利用隔离体法分析m的受力，有重力及斜面对m的作用力，两力的合力水平向左为其提供了加速度，则两力的合力为F合＝，由力的合成可得，斜面对m的作用力FMm＝＝ [记一记] 1．整体法 当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。 2．隔离法 当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。 3．外力和内力 如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力。 [试一试] 2．如图3－3－3所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是(　　) 图3－3－3 A．L＋　　　　B．L－ C．L－ D．L＋ 解析：选B　对两木块整体进行分析，应用牛顿第二定律，可得F＝(m1＋m2)a，然后再隔离甲，同理可得F′＝m1a，其中F′＝k(L－L′)，解得两木块之间距离L′＝L－，故选B。 超重与失重问题 (1)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay≠0，物体就会出现超重或失重状态。当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。 (2)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态。 (3)超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。 (4)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。 [例1]　在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3－3－4所示，在这段时间内下列说法中正确的是(