2018年高考物理一轮复习 专题12 牛顿运动定律的综合应用（讲）（含解析）

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1、专题12牛顿运动定律的综合应用1.掌握超重、失重的概念，会分析有关超重、失重的问题.2.学会分析临界与极值问题.3.会进行动力学多过程问题的分析．1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况．(2)产生条件：物体具有向上的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况．(2)产生条件：物体具有向下的加速度．3．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象．(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下．考点一　超重与失重1．超重并不是重力增加了，失重并不是

2、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)发生了变化(即“视重”发生变化)．2．只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关．3．尽管物体的加速度不是在竖直方向，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．4．物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma.★重点归纳★1．物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向，与速度的大小和方向没有关系．下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系.加速度超重

3、、失重视重Fa＝0不超重、不失重F＝mga的方向竖直向上超重F＝m(g＋a)a的方向竖直向下失重F＝m(g－a)a＝g，竖直向下完全失重F＝0特别提醒:不论是超重、失重、完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变．2.超重和失重现象的判断“三”技巧（1）从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力(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

4、；②物体向下加速或向上减速时，失重．★典型案例★在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，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.晓敏对体重计的压力就是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【答案】D【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的应用问题；明确失重状态是物体对与之接触的物体的弹力小于重力，不是重力变小了．基础题目。★针对练习1★一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床面与运动员间的弹力

5、随时间变化的规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示，取当地的重力加速度，根据图像，可以得到：（）A、人上升的最大高度距离蹦床为B、运动员的最大加速度为C、到人和蹦床组成的系统机械能守恒D、到运动员和蹦床的势能之和增加【答案】B【解析】设运动员上升的最大高度为H，则，故A错误；由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为，设运动员的最大加速度为，则：，，故B正确；到人和蹦床组成的系统机械能不守恒，因为有人本身的化学能转化为系统的机械能，故选项C错误；由于系统机械能不守恒，故无法判断运动员和蹦床的势能之和如何变化，故选项D错误。【名师点睛】重点在于图象的识别，一是要从图象得到，初始时候弹

6、力等于重力．二是在稳定后的高度最大，且稳定后每一个在空中的上升和下降时间是相等的．★针对练习2★电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是(g取10m/s2)：（）A．电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2B．电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2C．电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2D．电梯可能向下减速运动,加速度大小为4m/s2【答案】B【名师点睛】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状

7、态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．考点二　动力学中的临界极值问题分析1．当物体的运动从一种状态转变为另一种状态时必然有一个转折点，这个转折点所对应的状态叫做临界状态；在临界状态时必须满足的条件叫做临界条件．用变化的观点正确分析物体的受力情况、运动状态变化情况，同时抓住满足临界值的条件是求解此类问题的关键．2．临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；(2)若