2019高考物理一轮复习考点大通关专题33牛顿运动定律的综合应用学案

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专题3. 3牛顿运动定律的综合应用考点精讲一、超重和失重1. 超重(1) 定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)厶±物体所受重力的现彖,称为超 重现象.(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)尘王物体所受重力的现象,称为失 重现象.(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)为雯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.4. 对超重、失重的理解: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)发生了变化(即“视重”发生变化).5. 判断方法(1) 不管物体的加速度是不是竖直方向,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) 尽管不是整体有竖直方向的加速度,但只耍物体的一部分具有竖直方向的分加速度, 整体也会出现超重或失重现象.特别提醒 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.二、解答连接体问题的常用方法1. 整体法:当系统中各物体的加速度相同时,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质量之和,当整体受到的外力已知时,可用牛顿第二定 建求出整体的加速度.2. 隔离法:当求解系统内物体间相互作用力时,常把物体从系统中“隔离”出来进行 分析,依据牛顿第二定律列方程.3. 外力和内力(1) 外力:系统外的物体对研究对象的作用力;(2) 内力:系统内物体之间的作用力.考点精练题组1超重失重1. 有关超重和失重,以下说法中正确的是()A. 物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小B. 斜上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现彖时,升降机必定处于下降过程D. 在月球表面行走的人处于失重状态【答案】B【解析】处于超重或失重状态的物体所受重力不变,A错;有竖直向下的加速度时物体处于失重状态,与 运动方向无关,C错;当竖直向下的加速度时,处于完全失重状态,斜上抛的木箱中的物体3=厂B 对;在月球表面行走的人,沿月球表面竖直方向加速度为零,D错,故选B2. 如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程屮均要经受超重或失重的考验,下列说法正确的是()JdA. 火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B. 火箭加速上升时,宇航员处于超重状态C. 飞船加速下落时,宇航员处于超重状态D. 飞船落地前减速时,宇航员对座椅的压力小于其重力【答案】B【解析】火箭加速上升过程屮加速度方向向上,宇航员处于超重状态,A错,B正确;飞船 加速下落时加速度方向向下,宇航员处于失重状态,C错;飞船减速下落,加速度方向向上, 宇航员处于超重状态,宇航员对座椅的压力大于其重力,D错.3. 一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程屮,指针示数变化应是()A. 先减小,后还原 B.先增加,后还原C.始终不变 D.先减小,后增加,再还原【答案】D【解析】人下蹲的过程经历了向下加速、减速、静止的三个过程,在向下加速时,人获得向 下的加速度,弹力小于重力;向下减速时,弹力大于重力;静止时弹力等于重力。4. 如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲一起立的动作时记录的力随时间变化的 图线,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间.由图线可知()A. 该同学做了两次下蹲一起立的动作B. 该同学做了一次下蹲一起立的动作C. 下蹲过程中人处于失重状态D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态【答案】B【解析】 在一次下蹲过程中,该同学要先后经历失重状态和超重状态,所以对压力传感器的压力先小于 自身重力后犬于自身重力,而在一次起立过程中,该同学又要先后经历超重状态和失重状态,所以对压力 传感器的压力先大于自身重力后小于自身重力,所以題图记录的应该是一次下蹲-起立的动作.5. 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490No他将弹簧秤移至电梯内称其体重,Zb至力时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)()540490G/N440【答案】AD【解析】to?十1时间内,弹簧秤的示数小于人的重力,人处于失重状态,有向下的加速度,B、C选项不正确,应选A、Do6. 几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,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,之后又从10层直接回到1层。 用照相机进行了相关记录,如图所示。图甲为电梯静止吋体重计的照片,图乙、图丙、图丁 和图戊分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是()A. 根据图乙推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态B. 根据图丙推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态C. 根据图丁推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态D. 根据图戊推断电梯对能处于减速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态【答案】CD【解析】由團甲可知,该同学的体重为46kg,图乙中体重计的示数大于人的重力:故该同学处于超重状态, 该电梯可能加速上升,也可能减速下降,选项A错误;图丙中体重计的示数小于人的重力,故该同学处于 失重状态,该电梯可能加速下降,也可能减速上升,选项B错误;图丁中体重计的示数小于人的重力,故 该同学一定处于失重状态,该电梯可能加速下降,也可能减速上升,选项C正确;图戊中体重计的示数犬 于人的重力,故该同学一定处于超重状态,该电梯可能加速上升,也可能减速下降,选项D正确。7. (多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间f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()A. t=2 s时最大 B. t=2 s时最小C. 广=8.5 s时最大 D. ^=&5s时最小【答案】AD【解析】人受重力〃矽和支持力尺的作用,由牛顿第二定律得瓦一吨=叭 由牛顿第三定律得人对地板的压力/V = R=/ng十叫 当t=2 s时a有最大值,FJ最大;当f=8. 5 s时, 3有最小值,&最小,选项A、D正确。&如图所示,将物体力放在容器B中,以某一速度把容器〃竖直上抛,不计空气阻力,运 动过程中容器〃的底面始终保持水平,下列说法正确的是()A. 在上升和下降过程中畀对〃的压力都一定为零B. 上升过程中力对〃的压力大于物体力受到的重力C. 下降过程中力对〃的压力大于物体/受到的重力D. 在上
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