幻灯片 1
第三章 牛顿运动定律
第三讲 牛顿运动定律的应用
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幻灯片 4知识点一 超重和失重
1．视重
(1)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 称为视重．
(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的 或台秤所受物体的 ．
示数
拉力
压力
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幻灯片 52．超重、失重和完全失重比较
大于
小于
等于
竖直向上
竖直向下
竖直向下
a＝g
减速下降
减速上升
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幻灯片 61．尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态．
2．超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了．在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化．
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、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等．
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幻灯片 71. 一体重为500 N的同学站在体重计上，在升降机中研究超重与失重现象，升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段，则比较符合实际情况的体重计的示数依次应为( )
A．520N、500N、480N B．480N、500N、520N
C．480N、520N、500N D．500N、500N、500N
解析：加速上升，加速度方向向上，超重，体重计示数大于体重；匀速，体重计的示数等于体重；减速上升，加速度方向向下，失重，体重计示数小于体重，所以选项A正确．
答案：A
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幻灯片 8知识点二 整体法与隔离法
1．整体法：当系统中各物体的 相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的 ，当整体受到的外力已知时，可用 求出整体的加速度．
2．隔离法：从研究方便出发，当求解系统内物体间 时，常把物体从系统中 出来进行分析，依据牛顿第二定律列方程．
加速度
质量之和
牛顿第二定律
相互作用力
隔离
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3．外力和内力：如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的 ，而系统内各物体间的相互作用力为 ．应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力． Zxx k
外力
内力
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幻灯片 101．整体法的选取原则
若连接体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，可以把它们看成一个整体，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)．
2．隔离法的选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．
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3．整体法、隔离法的交替运用
若连接体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“先整体求加速度，后隔离求内力”．
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幻灯片 122.如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，在水平推力F的作用下运动，用FAB代表A、B间的相互作用力，则( )
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幻灯片 16 (2013·南京四校联考)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是
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幻灯片 18解析：质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力，轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，选项A错误；对整体，由牛顿第二定律可知，a＝F/6m；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为F′＝3ma＝F/2.由此可知，当F逐渐增大到2T时，轻绳中拉力等于T，轻绳才刚好被拉断，选项B错误，C正确；轻绳刚要被拉断时，物块加速度a′＝T/3m，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f＝ma′＝T/3，选项D错误．
答案：C
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幻灯片 19 整体法与隔离法常涉及的问题类型
1．涉及隔离法与整体法的具体问题类型
(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法．本例中，绳跨过定滑轮，连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同，故采用隔离法．Zx x k
(2)水平面上的连接体问题：①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体、后隔离的方法．②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度．
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(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析．
2．解决这类问题的关键
正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解．
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幻灯片 21【变式训练】1.(2012·江苏高考)如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是( )
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幻灯片 22 答案：A
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幻灯片 23 质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示．g取10 m/s2，求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)水平推力F的大小；
(3)0～10 s内物体运动位移的大小．
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幻灯片 24 ①由图象知物体先匀加速运动后匀减速运动．
②因第二过程只受摩擦力，应通过第二过程求μ.
③第一过程受推力F，应通过牛顿第二定律求解．
④方法有两种：一、可以利用图象的物理意义；二、可以利用位移公式求解．
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幻灯片 27答案：(1)0.2 (2)6 N (3)46 m
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幻灯片 28 处理多过程问题时应注意的两个问题
1．任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程构成，上一过程的末是下一过程的初，对每一个过程分析后，列方程，联立求解．
2．注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁
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幻灯片 29【变式训练】2.质量为m＝1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M＝3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板长L＝1.0 m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F＝12 N，如图所示，经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间．(g取10 m/s2)
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幻灯片 31答案：1 s
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幻灯片 32 下列关于超重、失重现象的说法正确的是
A．汽车驶过拱形桥顶端时处于失重状态，此时质量没变，重力减小了
B．荡秋千的小孩通过最低点时处于失重状态，此时拉力小于重力
C．宇航员在飞船内处于完全失重状态，而正在进行太空行走的宇航员在飞船外面则处于平衡状态
D．电梯加速上升时，处在电梯中的人处于超重状态，受到的支持力大于重力
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幻灯片 33解析：在汽车驶过拱形桥顶端时，由重力和支持力的合力提供汽车做圆周运动的向心力，合力向下，所以支持力小于重力，处于失重状态；荡秋千的小孩通过最低点时，由重力和支持力的合力提供其向心力，合力向上，所以支持力大于重力，处于超重状态；宇航员随飞船做圆周运动，万有引力提供向心力，处于完全失重状态．当物体处于超重、失重或完全失重时，只是物体对支持物的压力增大、减小或等于零，物体本身的重力并没有变化．电梯加速上升时，有向上的加速度，支持力大于重力，电梯中的人处于超重状态．
答案：D
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[易错分析]错解1：不理解超重、失重的实质，对A、B、C三项不知道从何入手分析，而盲目地选择，如不清楚汽车驶过拱形桥顶端时、小孩通过最低点时的加速度方向，无法判断超重或失重．
错解2：认为超重、失重时物体的重力发生了变化而错选A.
错解3：错误地认为进行太空行走的宇航员处于平衡状态而错选C.
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幻灯片 35【变式训练】3.(2013·河南名校联考)高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景，电梯是高层住宅与写字楼必配的设施．某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，如图所示．在电梯运行时，该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，这一现象表明( )
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幻灯片 36A．电梯一定是在下降
B．该同学可能处于超重状态
C．电梯的加速度方向一定是向下
D．该同学对电梯地板的压力小于其重力
解析：轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，说明电梯具有向下的加速度，不能说明电梯是下降还是上升，选项A错误；该同学一定处在失重状态，对电梯地板的压力小于其重力，选项B错误，C、D正确．
答案：CD
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幻灯片 38活页作业（九）
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谢谢观看！
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