(全国通用版)2019版高考物理大一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第9
更新时间:2023-04-26 02:04:01 阅读量: 教学研究 文档下载
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第9讲牛顿运动定律的综
合应用
1.超重和失重
(1)实重与视重
①实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态__无关__.
②视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的__示数__称为视重;视重大小等于弹簧测力计所受物体的__拉力__或台秤所受物体的__压力__.
(2)超重、失重和完全失重的比较
(1)整体法和隔离法
①整体法
当连接体内(即系统内)各物体的__加速度__相同时,可以把系统内的所有物体看成一个__整体__,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对__整体__列方程求解的方法.
②隔离法
当求系统内物体间相互作用的__内力__时,常把某个物体从系统中__隔离__出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对__隔离__出来的物体列方程求解的方法.
(2)动力学图象
①三种图象:v -t 图象、a -t 图象、F -t 图象.
②图象间的联系:加速度是联系v -t 图象与F -t 图象的桥梁.
1.请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因.
(1)超重就是物体的重力变大的现象.( × )
解析 不管超重还是失重,物体本身重力并不变.
(2)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于物体的重力.( × )
解析 减速上升和加速下降,物体加速度的方向均向下,物体对地板的压力小于物体的重力,处于失重状态.
(3)加速上升的物体处于超重状态.( √ )
(4)加速度大小等于g 的物体处于完全失重状态.( × )
解析 加速度竖直向下且等于g 的物体,处于完全失重状态.(5)处于完全失重状态的物体,重力并没有发生变化.( √ )
(6)超重和失重现象与物体运动的速度大小和方向无关.( √ )
(7)站在台秤上的人下蹲过程中,台秤的示数保持不变.( × )
解析 站在台秤上的人下蹲过程,加速度先向下再向上,人先失重再超重,台秤的示数先减小再增大.
2.(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( AD)
A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小
C.t=8.5 s时最大D.t=8.5 s时最小
解析当电梯有向上的加速度时,人处于超重状态,人对地板的压力大于重力,向上的加速度越大,压力越大,因此t=2 s时,压力最大,选项A正确;当有向下的加速度时,人处于失重状态,人对地板的压力小于人的重力,向下的加速度越大,压力越小,因此t=8.5 s时压力最小,选项D正确.
一对超重和失重的理解
[例1]广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a -t图象如图所示,则下列相关说法正确的是( D)
A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态
B.5~55 s时间内,绳索拉力最小
C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态
D.t=60 s时,电梯速度恰好为零
解析利用a-t图象可判断t=4.5 s时,电梯有向上的加速度,电梯处于超重状态,则选项A错误;0~5 s时间内,电梯处于超重状态,拉力>重力,5~55 s时间内,电梯处于匀速上升过程,拉力=重力,55~60 s时间内,电梯处于失重状态,拉力<重力,综上所述,选项B、C错误;因a-t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量,而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等,则电梯的速度在t=60 s时为零,选项D正确.
判断超重和失重现象的三个角度
(1)从受力的角度判断
当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.
(2)从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.
(3)从速度变化角度判断
①物体向上加速或向下减速时,超重;
②物体向下加速或向上减速时,失重.
二 动力学中的图象问题
为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t =0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图乙所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m .已知航母始终静止,重力加速度的大小为g ,则( AC )
A .从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110
B .在0.4~2.5 s 时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化
C .在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D .在0.4~2.5 s 时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
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