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第三节牛顿运动定律的综合应用第三章牛顿运动定律栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律一、超重和失重1．超重(1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)__________物体所受重力的情况称为超重现象．(2)产生条件：物体具有_________的加速度．大于向上栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律2．失重(1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)___________物体所受重力的情况称为失重现象．(2)产生条件：物体具有__________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)__________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．小于向下为零栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律1.(单选)(2016·莆田模拟)关于超重和失重现象，下列描述中正确的是()A．电梯上升时，在电梯中的乘客一定处于超重状态B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态C．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态D．“神舟十号”飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态D栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律二、解答连接体问题的常用方法1．整体法当系统中各物体的_______________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．隔离法当求解系统内物体间_______________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．加速度质量之和牛顿第二定律相互作用力栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律2.(多选)(2015·大同模拟)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()A．若地面是完全光滑的，FAB＝FB．若地面是完全光滑的，FAB＝F2C．若地面是有摩擦的，FAB＝FD．若地面是有摩擦的，FAB＝F2BD栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律考点一超重和失重现象1．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)．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律2．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现象．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．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律根据运动状态判断超重、失重(多选)(2015·高考江苏卷)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t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＝2s时最大B．t＝2s时最小C．t＝8.5s时最大D．t＝8.5s时最小AD栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[解析]人受重力mg和支持力FN的作用，由牛顿第二定律得FN－mg＝ma.由牛顿第三定律得人对地板的压力F′N＝FN＝mg＋ma，当t＝2s时a有最大值，F′N最大．当t＝8.5s时，a有最小值，F′N最小，选项A、D正确．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律根据超重、失重判断运动状态(单选)(沈阳二中检测)如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲—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—起立的动作B．该同学做了一次下蹲—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B栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[审题突破]下蹲过程：静止→向下加速→向下减速→静止起立过程：静止→向上加速→向上减速→静止[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大于自身重力，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，所以题图记录的应该是一次下蹲—起立的动作．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律1．物体具有向上的加速度(或分量)，处于超重；具有向下的加速度(或分量)，处于失重．2．物体处于超重还是失重都与速度方向无关.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律考点二整体法和隔离法解决连接体问题1．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，分析整体受到的合外力，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，或者要求出系统内各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．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律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”．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律先整体后隔离如图所示，质量均为m的A、B两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(A在光滑地面上，B在空中)．已知力F＝2mg，与水平方向的夹角为53°.求弹簧对A的拉力和地面对A的支持力大小．[审题突破]求弹簧对物体A的拉力用隔离法；求地面对A的支持力用整体法．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[解析]对A、B整体受力分析如图甲：由牛顿第二定律得：Fcos53°＝2maFsin53°＋FN－2mg＝0解得a＝0.6g，FN＝0.4mg设弹簧与水平方向的夹角为α，A受力如图乙：栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律由牛顿第二定律得：FTcosα＝maFTsinα＋FN＝mg解得FT＝0.85mg.[答案]0.85mg0.4mg该题易错点是误认为弹簧与水平面夹角为53°.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律先隔离后整体质量为M、长为3L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环．已知重力加速度为g，不计空气影响．(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲,求绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端正下方，如图乙所示．①求此状态下杆的加速度大小a；②为保持这种状态需在杆上施加一个多大外力，方向如何？栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[审题突破](1)题图甲中杆和环均静止，把环隔离出来受力分析，由平衡条件列方程可求出绳中拉力．(2)题图乙中，杆与环一起加速，隔离环受力分析，由牛顿第二定律列方程可求出环的加速度，再对杆和环作为一整体受力分析，由牛顿第二定律列方程求出施加的外力．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[解析](1)环受力如图1所示，由平衡条件得：2FTcosθ－mg＝0由图1中几何关系可知：cosθ＝63联立以上两式解得：FT＝64mg.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律(2)①小铁环受力如图2所示，由牛顿第二定律得：FT′sinθ′＝maFT′＋FT′cosθ′－mg＝0由图2中几何关系可知θ′＝60°，代入以上两式解得：a＝33g.②杆和环整体受力如图3所示，由牛顿第二定律得：Fcosα＝(M＋m)aFsinα－(M＋m)g＝0解得：F＝233(M＋m)g，α＝60°.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[答案](1)64mg(2)①33g②外力大小为233(M＋m)g方向与水平方向成60°角斜向右上方栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解．解答连接体问题的关键：先以整体为研究对象求出加速度；再用隔离法求物体间的相互作用力．易出现错误的地方是对物体的受力分析.栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律微专题9物理模型——“滑块—滑板”模型的分析1．模型特征：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律2．思维模板栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律(20分)(2015·高考全国卷Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图甲所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的v－t图线如图乙所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2.求：栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．栏目导引学科素养专项提能多维课堂考点突破基础再现自我检测对点突破高效演练课后检测能力提升第三章牛顿运动定律[审题突破](1)碰撞前，木板与小物块一起做什么运动？(2)碰撞后到两者共速，各做什么运动？加速度如何确定？木板的最小长度与两者的位移