2014高考物理一轮课件 第3章 第3单元 牛顿运动定律的综合应用.ppt
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1、第1页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第三单元牛顿运动定律的综合应用第2页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训核心考点导学第3页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训师说:牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,运用牛顿第二定律分析和计算,对推理,综合分析能力要求较高,超重、失重实际上是牛顿第二定律应用的延续、临界、多过程,连接体、动力学图象均要紧紧抓住加速度这一关键物理量进行分析处理.第4页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研
2、究限时规范特训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称为视重,视重大小等于测力计所受物体的或台秤所受物体的示数拉力压力第5页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2超重、失重和完全失重比较超重现象失重现象完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_零的现象产生条件物体的加速度方向_物体的加速度方向_物体的加速度方向,大小_列原理式Fmgma Fm(ga)mgFma Fm(ga)mgFma F0运动状态加速
3、上升、_加速下降、_无阻力的各种抛体运动情况大于小于等于竖直向上竖直向下竖直向下ag减速下降 减速上升第6页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训处于超重和失重状态的物体,其重力不变;物体处于超重还是失重,与速度的大小和方向无关只与加速度的方向有关第7页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训对超重、失重问题的理解1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即ay0,物体就会出现超重或失重状态当ay方向竖直向上时,物体处于超重状态;当ay方向竖直向下时,物体处于失重状态2尽管整体没有竖直方向的
4、加速度,但只要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状态第8页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3超重并不是说重力增加了,失重并不是说重力减小了,完全失重也不是说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4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、液体柱不再产生向下的压强等第9页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(1)发生超、失重现象时,并不是物体的重力
5、发生了变化,而是视重发生了变化(2)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的,其大小等于ma.第10页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1为了研究超重和失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况,下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序),若已知t0时刻电梯静止,则()时间t0t1t2t3体重计的示数(kg)60.065.055.060.0第11页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A.t1和t2
6、时刻电梯的加速度方向一定相反Bt1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生了变化Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等,运动方向一定相反Dt2时刻电梯不可能向上运动第12页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析:该同学不论处于超重状态还是失重状态,其质量或重力都是不变的,但超重和失重两种状态下该同学的加速度方向一定相反,运动的速度方向不一定相反,故选项A正确,B、C错误;t2时刻是失重状态,既有可能向下加速运动,也有可能向上减速运动,故选项D错误答案:A第13页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特
7、训动力学图象问题1三种图象:vt图象、at图象、Ft图象2图象间联系:加速度是联系vt图象与Ft图象的桥梁第14页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3三种应用:(1)已知物体的运动图象,通过加速度分析物体受力情况;(2)已知物体受力图象,分析物体的运动情况;(3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析4解题策略(1)弄清图象斜率、截距、交点、拐点的物理意义(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式第15页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2飞船返回舱返回时,打开降落伞后竖直减速下降,这一过程若返回舱所
8、受空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k,从某时刻起开始计时,返回舱的vt图象如图所示,图中AE是曲线在A点的切线,切线交横轴于一点E,其坐标为(8,0),CD是AB的渐近线,返回舱质量M400 kg,g取10 m/s2.第16页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训试问:(1)返回舱在这一阶段做什么运动?(2)设在初始时刻vA120 m/s,此时它的加速度为多大?(3)空气阻力系数k为多少?第17页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第18页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例
9、研究限时规范特训3.物体由静止开始做直线运动,则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力,a表示物体的加速度,v表示物体的速度)()第19页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训分析:由Fma可知加速度a与合外力F同向,且大小成正比,故Ft图象与at图线变化趋势应一致,故选项A、B均错误;速度与加速度a同向时,物体做加速运动,加速度a是定值时,物体做匀变速直线运动,故选项C正确,D错误答案:C第20页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解后反思:同一物体的Ft图象和at图象、at图象和vt图象的分析
10、需把握哪些方面?一是要分析大小的变化情况,二是要分析方向之间的关系由牛顿第二定律可知,aF,且两者方向相同;at图象和vt图象描述同一物体的运动时须保持统一,即物体做匀变速直线运动时,其at图象是一条平行于横轴的直线,vt图象一定与之对应,是一条倾斜直线,且匀加速直线运动中速度v和加速度a方向相同,匀减速直线运动中速度v和加速度a方向相反第21页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1概念:连接体是指运动中几个物体或叠放在一起,或挤成一排,或用细绳、细杆联系在一起的物体组第22页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规
11、范特训第23页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训当系统内各物体由细绳通过滑轮连接,物体加速度大小相同时,也可以将绳等效在一条直线上,用整体法处理如图所示,可以由整体法列方程为:(m1m2)g(m1m2)a.(2)隔离法从研究的方便出发,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第24页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训4如右图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为F阻,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的后壁上相对车厢静止着一物体m,物体与车厢壁之间的
12、动摩擦因数为,设车厢的质量为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物体在车厢壁上才不会滑下来?第25页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第26页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训5在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志与自强不息的精神为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用力,可将此过程简化为一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,第27页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩
13、视窗考向案例研究限时规范特训如图所示,设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g10 m/s2,当运动员与吊椅一起正以加速度a1 m/s2上升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力第28页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第29页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1“分段”处理(1)将题目涉及的物理问题,合理地分解为几个彼此相对独立而又相互联系的过程(2)对各个物理过程进行受力分析及运动状态的分析(3)再根据各个过程遵从的物理规
14、律逐个建立方程(4)最后通过各过程相关联的物理量联系起来第30页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2“全过程”处理抓住整个过程的初、末状态,利用能量观点解决问题第31页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训6.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m2 kg,动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.第32页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(1)第一次试飞,飞行器飞行t18 s
15、时到达高度H64 m求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.第33页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训思路点拨:将飞行器的运动分为多个过程,画出这些运动过程示意图,找出相邻运动过程的联系点,再分别研究每一过程,选用合适的规律求解解析导引:(1)问:第一次试飞,飞行器在飞行过程中受到哪些力的作用?做什么运动?答:第一次飞行中,根据题设,飞行器受重力、恒定升力和阻力作用,在竖直方向做匀加
16、速直线运动问:这几个力的关系怎样?所受阻力Ff多大?第34页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第35页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(2)问:第二次飞行中,飞行器飞行过程可以分为几个阶段?这几个阶段中飞行器各做什么运动?答:第二次飞行中,飞行器的运动可以分为三个阶段:有升力时做加速运动,失去升力时做减速运动,到达最高点后又下落(下落时如果没有恢复升力则做加速运动)第36页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第37页金版教程 高三物理第三章第三单元核心考点导
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