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1、第三節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引一、超重和失重1.超重(1)物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸線的拉力)______物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象.大于(2)產(chǎn)生條件:物體具有______的加速度2.失重(1)物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸線的拉力)_______物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象.向上小于(2)產(chǎn)生條件:物體具有______的加速度3.完全失重物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_______的情況稱為完全失重現(xiàn)象.向下為零4.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)稱為視重.視重大小等于秤所受的拉力或壓
2、力.名師點(diǎn)撥:(1)物體超重或失重時(shí),所受重力并沒(méi)有變化.(2)物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài),與物體的速度沒(méi)有關(guān)系.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,加速度這個(gè)整體的質(zhì)量等于各物體的__________,當(dāng)整體受到的外力已知時(shí),可用______________求出整體的加速度.質(zhì)量之和牛頓第二定律2.隔離法從研究的方便出發(fā),當(dāng)求解系統(tǒng)內(nèi)物體間_______________時(shí),常把物體從系統(tǒng)中“_________”出來(lái),進(jìn)行分析,依據(jù)牛頓第二定律列方程.相互作用力隔離3.外力和內(nèi)力如果以物體系統(tǒng)為研
3、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_(kāi)_______.外力內(nèi)力應(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(lái)作為研究對(duì)象,則_______將轉(zhuǎn)換為隔離體的_________.內(nèi)力外力要點(diǎn)透析直擊高考一、對(duì)超重和失重的理解1.在地球表面附近,無(wú)論物體處于什么狀態(tài),其本身的重力G=mg始終不變.超重時(shí),物體所受的拉力(或支持力)與重力的合力方向向上,則測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于物體的重力;失重時(shí),物體所受的拉力(或支持力)與重力的合力方向向下,使得測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體的重力.可見(jiàn),在失重、超重現(xiàn)象中,物體所受的重
4、力始終不變,只是測(cè)力計(jì)的示數(shù)(又稱視重)發(fā)生了變化,好像物體的重力有所增大或減小2.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(méi)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.3.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.4.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、大小等于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).在完全失重狀態(tài)下,由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存在了.例如
5、,物體對(duì)水平支持面沒(méi)有壓力,對(duì)豎直懸線沒(méi)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特別提醒:(1)由物體處于失重或超重狀態(tài),可判斷加速度的方向?yàn)橄蛳禄蛳蛏?但并不能確定物體的速度方向.(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.(3)如果系統(tǒng)內(nèi)有的物體向上加速,有的物體向下加速,此時(shí)可考慮整體質(zhì)心加速度的方向,來(lái)判斷系統(tǒng)是處于失重還是超重.即時(shí)應(yīng)用1.(創(chuàng)新題)蹦極是一種極限體育項(xiàng)目,可以鍛煉人的膽量和意志.運(yùn)動(dòng)員從高處跳下,彈性繩被拉伸前做自由落體運(yùn)動(dòng),彈性繩被拉展后在彈性繩的緩沖作用下,運(yùn)動(dòng)員
6、下落一定高度后速度減為零.在下降的全過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.彈性繩拉展前運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài),彈性繩拉展后運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)B.彈性繩拉展后運(yùn)動(dòng)員先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)C.彈性繩拉展后,運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小D.彈性繩拉展后,運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大解析:選BD.彈性繩拉展前運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài).彈性繩拉展后的初始階段,重力仍大于繩上的拉力,合力仍向下,但逐漸減小,運(yùn)動(dòng)員還是處于失重狀態(tài);當(dāng)繩上拉力大于重力后,合力逐漸增大,但方向是豎直向上,這時(shí)運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài).綜上可知,B、D選項(xiàng)正確.二、整體法與隔離法選取的原則系統(tǒng)問(wèn)題是
7、指在外力作用下幾個(gè)物體連在一起運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,系統(tǒng)內(nèi)物體的加速度可以相同,也可以不相同,對(duì)該類問(wèn)題處理方法如下:1.隔離法的選取(1)適用情況:若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不相同,且需要求物體之間的作用力.(2)處理方法:把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái),將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力,分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,并分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解,隔離法是受力分析的基礎(chǔ),應(yīng)重點(diǎn)掌握.2.整體法的選取(1)適用情況:若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力.(2)處理方法:把系統(tǒng)內(nèi)各物體看成一個(gè)整體(當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn))來(lái)分析整體受到的