第6讲牛顿运动定律的综合运用

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1、牛顿运动定律的综合运用［考纲知识梳理】一、超重与失重1、真重与视重。如图所示，在某一系统中（如升降机中）用弹簧秤测某一物体的重力，悬于弹簧秤挂钩下的物体静止时受到两个力的作用：地球给物体的竖直向下的重力mg和弹簧秤挂钩给物体的竖直向上的弹力F,这里，mg是物体实际受到的重力，称力物体的真重；F是弹簧秤给物体的弹力，其大小将表现在弹簧秤的示数上，称为物体的视重。2、超重与失重（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F二m計ma；（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力F、

2、（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力吨，即F.N=mg—ma,（3）当百g时，F、二0,即物体处于完全失重。二、整体法和隔离法1、整体法：连接体和各物体如果有共同的加速度，求加速度可把连接体作为一个整体，运用牛顿第二定律列方程求解。2、隔离法：如果要求连接体之间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对该物体应用牛顿笫二立律求解。【要点名师精解】一、分类①在地球表面附近，无论物体处于-什么状态，其本身的重力始终不变。超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力；失重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力。可见

3、，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。②发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加速度吋，处于超重状态;物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态,超重、失重与物体速度无关，与物体的运动方向无关；③在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。二、整体法和隔离法选取的原则系统问题是指在外力作用下几个物体连在起运动的问题，系统内的物体的加速度可以相同

4、，也可以不相同，对该类问题处理方法如下：1、隔离法的选取（1）适应情况：若系统内各物体的加速度不相同，且需要求物体间的作用力。（2）处理方法：把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分別应用牛顿第二定律列方程求解，隔离法是受力分析的基础，应重点掌握。2、整体法的选取（1）适应请鲁昂：若系统内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力。（2）处理方法：把系统内各物体看成一个整体（当成一个质点）来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度（或其他未知量）。（3）整体法、隔离法交替运用原则：若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用

5、力时。可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。“即先求整体求加速度，后隔离法求内力”【例2】如图1所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直轨道,车道每100/H下降2m°为了使汽车的速度在x=200/7?的距离内减到v2=lQm/sf驾驶员必须刹车。假设刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该阻力的70%作用在拖车B上，30%作用在汽车人上。己知汽车A的质量"=2000^,而拖车〃的质量m2=6000kg。试求汽车和拖车的连接处沿运动方向上的相互作用力。图1【感悟高考真题】1、（广东物理・8）某人在地面上用

6、弹簧秤称得体重为490W他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至心时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（）BC2.（广东理科基础・4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（）3.（广东理科基础・15）搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为氐，则（）A.ai=a2B

7、.ai2山4.（山东・18）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（）A.飞船变轨前后的机械能相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地