《（新课标安徽专版）《金版新学案》2011高三物理一轮复习 两类动力学问题超重和失重课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标安徽专版）《金版新学案》2011高三物理一轮复习 两类动力学问题超重和失重课件.ppt（57页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第2讲两类动力学问题超重和失重,1单位制：由 单位和单位一起组成了单位制(1)基本单位：基本物理量的单位力学中的基本量有三个，它们是、；它们的国际单位分别是、,基本,导出,长度,时间,质量,米,秒,千克,(2)导出单位：由量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,基本,米,千克,秒,kg,m,题组演练,2.国际单位制中的基本物理量和基本单位,11关于力学单位制说法中正确的是()Akg、m/s、N是导出单位Bkg、m、J是基本单位C在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是gD只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是Fma,【解析】在力学单位制中，kg、m、s为基本单位，m/s、J和N均
2、为导出单位，A、B均不正确；g不是国际单位的基本单位，C不正确；只有在国际单位制中，Fkma中的k才为“1”，牛顿第二定律的表达式才是Fma，故只有D正确【答案】D,1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，大小等于测力计所受物体的 或台秤所受物体的,拉力,压力,2超重、失重、完全失重的比较,大于,竖直向上,小于,竖直向下,等于零,【提示】不正确超重或失重是指物体的“视重”大于或小于其重力的现象，物体实际受到的重力并没有变化,题组演练,21游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉，下列描述正确的是()A当升降机加速上升时，游客是处于失
3、重状态B当升降机减速下降时，游客是处于超重状态C当升降机减速上升时，游客是处于失重状态D当升降机加速下降时，游客是处于超重状态,【解析】超重与失重并不是物体的重力发生了变化，而是物体对支持物的压力比重力大或者小的现象加速度竖直向上时，物体超重，加速度竖直向下时，物体失重，由此可知，B、C正确【答案】BC,22汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如图所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是(),A箱内物体对箱子底部始终没
4、有压力B箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”,【解析】因为下落速度不断增大，而阻力Fv2，所以阻力逐渐增大，当Fmg时，物体开始匀速下落以箱和物体为整体：(Mm)gF(Mm)a，F增大则加速度a减小，对物体：MgFNma，加速度减小，则支持力FN增大所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起来”【答案】C,两类动力学问题1已知受力情况求运动情况根据牛顿第二定律，已知物体的，可以求出物体的加速度；再知道物体的初始条件(初位置和初速度)，根据,就可以求出物体在任一时刻的速度和位
5、置，也就求出了物体的运动情况,受力情况,运动学公式,2已知物体的运动情况，求物体的受力情况根据物体的运动情况，由可以求出加速度，再根据可确定物体的合外力，从而求出未知力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等,运动学公式,牛顿第二定律,题组演练,31如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则()Aa处小孩最先到O点Bb处小孩最后到O点Cc处小孩最先到O点 Da、c处小孩同时到O点【答案】D,32(2010年武汉
6、部分学校调研)据航空新闻网报道，美国“布什”号航空母舰的一架质量为1.5104 kg的“超级大黄蜂”舰载飞机于2009年5月19日下午完成了首次降落到舰母甲板上的训练着舰训练在“布什”号上安装了飞机着舰阻拦装置阻拦索，从甲板尾端70 m处开始，向舰首方向每隔一定距离横放一根粗钢索，钢索的两端通过滑轮与甲板缓冲器相连，总共架设三道阻拦索飞行员根据飞机快要着舰时的高度，确定把飞机的尾钩挂在哪一根阻拦索上，这意味着飞机有三次降落的机会,如图所示，某次降落中在阻拦索的阻拦下，这架“大黄蜂”在2 s内速度从180 km/h降到0.“大黄蜂”与甲板之间的摩擦力和空气阻力均不计求：阻拦索对“大黄蜂”的平均作
7、用力,【解析】“大黄蜂”在t2 s内速度从v0180 km/h50 m/s降到0，加速度为a0 25 m/s2.根据牛顿第二定律，阻拦索对“大黄蜂”的平均作用力Fma，代入数据求得F3.75105 N.【答案】3.75105 N,一、对超重和失重的进一步理解1不论超重、失重或完全失重，物体的重力不变，只是“视重”改变2物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有向上的加速度还是有向下的加速度,3当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有ag的加速度效果，不再产生其他效果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，液柱不再产生
8、向下的压强等,1如下图所示，在空雪碧瓶底部四周钻几个小孔，盛满水后，让盛满水的雪碧瓶自由下落，则下落过程中不可能出现的图是下列选项图中的()【答案】BCD,二、两类动力学问题的解题思路图解,2如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿用与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面做直线运动，已知拉力F3.0 N，玩具的质量m0.5 kg，经时间t2.0 s，玩具移动了x4 m，这时幼儿松开手，问玩具还能运动多远？(取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6),【解析】一阶段x at2a2 m/s2Fcos 53(mgFsin 53)ma,vat4 m/s二阶段FfmgFfx0 mv
9、2x2.6 m.【答案】2.6 m,为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并随时观察体重秤示数的变化情况下表记录了几个特定时刻体重秤的示数(表内时间不表示先后顺序),若已知t0时刻电梯静止，则以下判断正确的是()At1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化Bt1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反Dt3时刻电梯可能向上运动,【解析】人所受的重力等于人的质量和重力加速度的乘积，与人的运动状态无关，t0时刻电梯静止，体重秤的示数大小等于人的体重，t1时刻体重秤的示数大于人的体重，说明
10、人处于超重状态，加速度方向向上；t2时刻体重秤的示数小于人的体重，说明人处于失重状态，加速度方向向下；t3时刻体重秤的示数等于人的体重，说明人的加速度为零，处于平衡状态，电梯可能静止，可能向上匀速运动，也可能向下匀速运动；本题的正确答案为A.【答案】A,11：几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后从10层直接再回到1层并用照相机进行了相关记录，如下图所示他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是(),A根据图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度B根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C根据图1和
11、图5可估测出电梯向下制动时的加速度D根据图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度,【解析】由题图可知，图1是电梯没动，可知人所受重力并能计算出人的质量图2是电梯向上加速运动，图3是电梯向上减速制动，图4是电梯向下加速起动，图5是向下减速制动由此结合牛顿第二定律Fma，由图1、2可以计算向上起动的加速度，由图1、3可以计算向上制动的加速度，由图1、4可以计算向下起动的加速度，由图1、5可以计算向下制动的加速度，故选项C正确，其余错误【答案】C,(16分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图甲所示比赛时，运动员脚蹬起蹬器，身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行，至前卫线时放开冰
12、壶使其沿直线OO滑向营垒圆心O，为使冰壶能在冰面上滑得更远，运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数一次比赛时，冰壶(可视为质点)从本垒圆心O点向前沿直线OO滑行，其同学利用计算机描绘出冰壶运动的vt图象如图乙所示，已知OO30.0 m，冰壶的质量为19 kg，g取10 m/s2，启动时运动员对冰壶的推力为恒力，求：,(1)启动时运动员对冰壶的推力F；(2)用毛刷刷冰面的距离及此时冰壶与冰面间的动摩擦因数；(3)冰壶静止的位置,【解析】(1)分析vt图象可知，02.0 s内为冰壶的启动过程，2.0 s12.0 s为冰壶在冰面上的自滑过程，12.0 s16.8 s为冰壶在运动员刷冰面后
13、的滑行过程(1分)02.0 s冰壶的加速度大小为a12 m/s2(1分)设不刷冰面时冰壶与冰面的动摩擦因数为，由牛顿第二定律有F1mgma1(2分),20 s12.0 s冰壶的加速度大小为a20.32 m/s2(1分)由牛顿第二定律有1mgma2(1分)联立解得F44.1 N(2分),(2)12.0 s16.8 s为冰壶在运动员刷冰面后的滑行过程由vt图象知，用毛刷刷冰面的距离为x3 此过程冰壶的加速度为a30.17 m/s2(1分)由牛顿第二定律有mgma3(1分)此过程冰壶与冰面间的动摩擦因数为 0.017(1分)(3)02.0 s冰壶前进的距离为x1 m4 m(1分),20 s12.0
14、s冰壶滑行的距离为x2 m24 m(1分)冰壶运动总距离为xx1x2x329.92 m(1分)xOOx0.08 m，即冰壶停在距O点左侧0.08 m处(1分),解答此类问题还应注意：不论是已知运动求解力，还是已知力求解运动，作好“两分析”即受力分析、运动分析是解决问题的关键在解决两类动力学基本问题时要正确画出受力分析图，进行运动过程分析，建立已知的受力情况或运动情况与加速度的关系，从而达到事半功倍的效果求解这两类问题的思路如下：,21：科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/
15、s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量,【解析】由牛顿第二定律得：mgFmahv0t at2抛物后减速下降有：F(mm)g(mm)avat解得：m 101 kg.【答案】101 kg,1在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是(),A晓敏同学所受的重力变小了B晓敏
16、对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下,【解析】晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错，以竖直向下为正方向，有：mgFma，即50g40g50a，解得ag/5，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确【答案】D,2(福州市2010年一检)科学研究发现：在月球表面没有空气；重力加速度约为地球表面的1/6；没有磁场若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时
17、静止开始释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是(),A氢气球将加速上升，铅球将加速下落B氢气球处于超重状态，铅球处于失重状态C氢气球和铅球都将加速下落，且同时落到月球表面D氢气球和铅球都将加速下落，但铅球先落到月球表面【答案】C,3如右图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30.现小球在F20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为.试求：,(1)小球运动的加速度a1；(2)若F作用1.2 s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离xm；(3)若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.
18、25 m的B点【解析】(1)在力F作用时有：(Fmg)sin 30(Fmg)cos 30ma1a12.5 m/s2.,【答案】(1)2.5 m/s2(2)2.4 m(3)0.75 s,4一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v012 m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关某时刻，车厢脱落，并以大小为a2 m/s2的加速度减速滑行在车厢脱落t3 s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离,【解析】设卡车的质量为M，卡车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为F，卡车刹车前后加速度的大小分别为a1和a2.重力加速度大小为g.由牛顿第二定律有F2Mg0FMgMa1MgMa3MgMa2,设车厢脱落后，t3 s内卡车行驶的路程为x1，末速度为v1，根据运动学公式有x1v0t a1t2v1v0a1t 2a2x2,式中，x2是卡车在刹车后减速行驶的路程设车厢脱落后滑行的路程为x，有v022ax 卡车和车厢都停下来后相距xx1x2x 由至式得 代入题给数据得x36 m.【答案】36 m,
