第3节牛顿运动定律的综合运用

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1、第3节牛顿运动定律的综合运用【考纲知识梳理】—、超重M失重1、真重与视重。如图所示，在某一系统屮（如升降机屮）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川：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，其大小将表现在弹赞秤的示数上，称为物体的视重。2、超重与失重（1）超璽：物体冇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）人于物体的重力，即F=m

2、g+ma；（2）失重：物体有向卜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Fn（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg,即FN=mg—ma,（3）当圧g时，Fn=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定律求解。【要点名师精解】①在地球表面附近，无论物体处于什么状态，具本身的重力G=mg始终不变。超重时

3、，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，在失重、超重现彖中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数（乂称视重）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，只决定于物体在竖肓方向上的加速度。物体具有向上的加速度时，处于超重状态;物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向卜的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态,超重、失重为物体速度无关，与物体的运动

4、方向无关；①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。【例1]（09年安徽卷）22.（14分）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被处在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定

5、滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度lRg=10m/s2o当运动员与吊椅一起止以加速度a=m/s2±.升时，试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。（w人+m桥）gFnA解析：解法一：（1）设运动员受到绳向上的拉力为尺山于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，巾椅受到绳的拉力也是尺对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有:2F・（m人+m粉）g=（m人+加龄F=440N由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力尸=440"（2）设R椅对运动员的支持力为人，对运动员进行受力分析如图所示，则有:山牛

6、顿笫三定律，运动员对吊椅的压力也为275N解法二:设运动员和吊椅的质量分別为〃和心运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为Ao根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力人小为尺川椅对运动员的支持力为尺。分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律F-FN-mg=ma由①②得F=440/VFn=275N答案：440N,275N名师点评：连接体问题的处理方法⑴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，运川牛顿笫二定律列方程求解。⑵隔离法：如果要求连接体Z间的相互作川力，必须隔离

7、出其中一个物体，对该物体应用牛顿笫二定律求解。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儿个物体连在一起运动的问题•系统内的物体的加速度可以相同•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）适应悄况:若系统内各物体的加速度不相同•且需要求物体之间的作用力.（2）处理方法:把物体从系统屮隔离岀来•将内力转化为外力•分析物体的受力情况利运动情况•并分别应用牛顿第二定律列方程求解•隔离法是受力分析的基础•应雨点掌握.2•整体法的选取（1）适应情况:若系统内各物体具右相同的加速度•且

8、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岀加速度（或其他未知呈）.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力时•可以先用整体法求岀加速度•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••先菸体求加速度•后隔离求内【例2】如图1所示，一•辆汽车A拉着装有集装箱的拖车以速度v,=30m/5进入向下倾斜