第Ⅱ单元运用牛顿运动定律解决实际问题

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1、第II单元运用牛顿运动定律解决实际问题巩固基础1•动力学的两类基本问题应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类：一类是已知受力悄况求运动情况；另一类是已知运动悄况求受力悄况.在这两类问题屮，加速度是联系力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.2•超重和失重（1）在平衡状态时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）大小等于物体的垂力.（2）当物体的加速度向上时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）人于物体的重力，此现象称为超重现象.（3）当物体的加速度向下时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体的重力，此现象称为失重现象.特别的，当物体

2、向下的加速度为g时，物体对支持物的压力为零,这种状态称为完全失重状态.3•动力学问题的一般解题步骤（1）确定研究对象所选择的研究对象可以是单一的物体，也可以是多个相互作用的物体所构成的系统，同一题口中可根据需要先后选収不同的研究对象.（2）分析研究对彖的受力情况和运动情况.（3）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程.由于所用的方程均为矢量方程，因此在列方程的过程屮要特别注意各矢量的方向.一般情况下均取合外力的方向为正方向，分别用正负号表示式小各矢量的方向，将矢量运算转化为代数运算.（4）代入己知量求解.把握要点考点一对超重、失重的理解（1）物体处于超重

3、或失重状态时，物体的重力始终存在，人小也没有变化.（2）发生超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.（3）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、单摆停摆、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.考点二运用牛顿运动定律解题的主要方法常用的解题方法有：理想实验法、控制变量法、整体法与隔离法、正交分解法、数学解析法、图象法及临界条件判断法等.训练思维【例1】（2005北京春季高考）如图3-2-1所示，一个盛水的容器底部冇一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下列儿种运动过程中始终保持平动

4、，且忽略空气阻力，则图321A.容器自山下落吋，小孔向下漏水B.将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C.将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D.将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：容器被抛出后或自山下落过程中，容器及内部的水均处于完全失重状态，水不产生压强，小孔的上下方压强相等，所以水不会向下流出，选项D正确.答案：D点评：在完全失重状态下，平常一切由重力产生的物理现彖都会完全消火，如液体柱不再产生压强等.【例2】如图3-2-2所示，光滑斜而上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系

5、统处于平衡状态，B木块由挡板C挡住.现用一沿斜面向上的拉力F拉动木块A,使木块A沿斜面向上做匀加速玄线运动.研究从力F刚作用在A木块的瞬间到木块B刚离开挡板的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为处标原点，则如图3-2-3所示图象中能表示力F和木块A的位移xZ间关系的是（）CD图3-2-3解析：根据题意，设木块A由初位置运动的位移为x,H此时弹簧的形变量为由几mgsin&何关系得Ax=k-x由牛顿定律得F-mgsin（）+kAx=ma②整理①②有F=ma+kx,可见选项A正确.答案：A点评：弄清弹簧由初始的压缩状态改变成后来的伸长状态，确定

6、出初始时F不为零可排除B选项.且拉力F应该是一直在增大，和题意选初位置为位移起始点容易排除C、D选项.可见有时利用排除法可提鬲解选择题的效率.【例3]（2005东北三校笫一次联合考试）如图3・24所示，A、B两条直线表示在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mB的两物体得出的加速度a与力FZ间的关系图象，分析图象可知下列说法：①比较两地的重力加速度有gA=gB：②比较两物体的质量有O1A叫,其中正确的是（）A.①②B.①④C.②③D.以上说法都不对丄解析：根据物体受力情况，得F

7、・mg=ma,故F・g,由此得在aF图彖上，纵截距为“・g”,横截距为“mg”，而图中两盲线的纵截距相等，所以gfgB,横截距A小于B,即mAgA

8、解析：当使小球对斜面无压力时，小球仅受拉力与重力，临界条件为小球与光滑斜面接触且无弹力，山牛顿定律，在水平方