高考物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用復(fù)習(xí)資料(存儲(chǔ)版)
【正文】 失重狀態(tài) B．運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失 重狀態(tài) C．運(yùn)動(dòng)員與蹦床剛接觸的瞬間，是其下落過程中速度最大 的時(shí)刻 D．從與蹦床接觸到向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員做 先加速后減速的變速運(yùn)動(dòng) 解析： 運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程，加速度均豎直向下，為失重狀態(tài)， A正確， B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員與蹦床接觸的瞬間，加速度向下，正在向下加速，隨運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)蹦床的形變?cè)龃?，彈力增大，加速度變小到零后又向上增大，?C錯(cuò)誤， D正確． 答案： AD 2．美國(guó)“零重力公司”曾經(jīng)資助來自全美各地的大約 250 名物理教師體驗(yàn)了一把“零重力”旅游．在失重的那些 時(shí)間里，老師們將身體撞向墻壁、天花板和地板，或是 相互撞成一團(tuán)，還有人試圖吃點(diǎn)糖果，或是抓住三維的 水滴．有的老師甚至進(jìn)行了快速地稱物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)． 幾乎所有人還試圖扮成“超人”飛行的樣子，兩手往前 平伸，有 3名教師甚至穿上了“超人”服．“零重力” 旅游是一種新興的旅游項(xiàng)目，一架經(jīng)過特殊改裝的波音 727 飛機(jī)載著乘客在高空反復(fù)交替做爬升和俯沖的動(dòng)作，以制造 瞬間的“零重力”狀態(tài)，乘客可以在地球上體驗(yàn)身處太空的 美妙感覺．關(guān)于飛機(jī)上“零重力”的產(chǎn)生，下列說法正確或 設(shè)想原理上可行的是 ( ) A．飛機(jī)在勻速爬升時(shí)處于完全失重狀態(tài)產(chǎn)生“零重力” B．飛機(jī)在經(jīng)過爬升到達(dá)弧形軌道最高點(diǎn)前后的一段時(shí)間內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)，可視為是在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，所以這 段時(shí)間是“零重力”的產(chǎn)生階段 C．設(shè)想飛機(jī)通過最高點(diǎn)瞬間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略 空氣阻力，讓飛機(jī)做平拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力” D．設(shè)想飛機(jī)豎直爬升時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、收起機(jī)翼，忽略空氣 阻力，讓飛機(jī)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生“零重力” 解析： “零重力”狀態(tài)指的就是完全失重狀態(tài)，在此狀 態(tài)下，物體的加速度為 g，方向豎直向下， A選項(xiàng)飛機(jī)勻 速飛行，處于平衡狀態(tài)， A選項(xiàng)錯(cuò)誤， B、 C、 D選項(xiàng)中飛 機(jī)的加速度都可以為 g. 答案： BCD 3．如圖 3－ 3－ 7所示， A為電磁鐵，掛在支架 C上，放到臺(tái)秤 的托盤中，在它的正下方有一鐵塊 B，鐵塊 B靜止時(shí)，臺(tái)秤 示數(shù)為 G，當(dāng)電磁鐵通電后，在鐵塊被吸引上升的過程中， 臺(tái)秤的示數(shù)將 ( ) A．變大 B．變小 C．大于 G，但呈恒量 D．先變大，后變小 解析： 鐵塊被吸起上升的過程中，由于電磁鐵 A對(duì) B的吸引力越來越大， B做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài) (可以認(rèn)為系統(tǒng)重心也在做加速度變大的加速上升運(yùn)動(dòng) )，所以臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)大于 G，且不斷變大． A選項(xiàng)正確． 答案： A 4． (2020一、超重與失重 1．視重： 當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)， 彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)叫做視重，其大小等于測(cè)力計(jì) 所受物體的 或臺(tái)秤所受物體的 ． 2．超重、失重與完全失重 拉力 壓力 超重 失重 完全失重 定義 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)大于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)小于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)等于零的狀態(tài) 產(chǎn)生條件 物體有向上的加速度 物體有向下的加速度 a＝ g，方向向下 視重 F＝ m(g＋ a) F＝ m(g－ a) F＝ 0 二、整體法與隔離法 1．整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的 相同時(shí)，我們可以把 系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，這個(gè)整體的質(zhì)量等于各 物體的 ．當(dāng)整體受到的外力 F已知時(shí)，可用 求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫 做整體法． 加速度 質(zhì)量之和 第二定律 牛頓 2．隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間 時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中 “ 隔離 ” 出來 進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連 接體問題的思維方法叫做隔離法． 相互 作用的內(nèi)力 3．外力和內(nèi)力 如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作 用力，這些力是該系統(tǒng)受到的 ，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間 的相互作用力為 ．應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考 慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對(duì)象，則 將轉(zhuǎn)換為隔離體的 ． 外力 內(nèi)力 內(nèi)力 外力 1．當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí)，物體受到的重力并沒 有變化．所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和 “失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的 加速度． 2．物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上 運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而是取決于加速度方向是向上還 是向下． 3．完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要物體具 有豎直向下的等于 g的加速度就處于完全失重狀態(tài)．例 如：不計(jì)空氣阻力的各種拋體運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞地球做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)． 在完全失重的狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存 在了．例如，物體對(duì)水平支持面沒有壓力，對(duì)豎直懸線 沒有拉力，不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓 強(qiáng)，在液體中的物體不受浮力等等． 1．由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向?yàn)? 向下或向上，但并不能確定運(yùn)動(dòng)物體的速度方向． 2．當(dāng)物體出現(xiàn)超重或失重時(shí)，物體的加速度不一定沿豎 直方向，但加速度一定有豎直方向的分量． 1． (2020 .現(xiàn)對(duì)斜面體施加一水平推力 F，要使物塊相對(duì)斜面靜止，力 F應(yīng)為多大？(設(shè)物塊與斜面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力， g取 10 m/s2) [思路點(diǎn)撥 ] 用極限法把 F推向兩個(gè)極端來分析：當(dāng) F較小(趨近于 0)時(shí)，由于 μ＜ tanθ，因此，物塊將沿斜面加速下滑；若 F較大 (足夠大 )時(shí)，物塊將相對(duì)斜面向上滑．因此 F不能太小，也不能太大， F的取值有一個(gè)范圍． [解題樣板 ] (1)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面下滑的臨界狀態(tài) (物塊恰好不下滑 )時(shí)推力為 3－ 3－ 5(甲 )所示．取加速度 a1方向?yàn)?x軸正方向，對(duì) m有： x方向： FN1sinθ－ μFN1cosθ＝ ma1┄┄┄┄┄┄┄┄ ① (2分 ) y方向： FN1cosθ＋ μFN1sinθ－ mg＝ 0┄┄┄┄┄┄┄ ② (2分 )
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