【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习课件：第3章 第3讲超重与失重 瞬时问题

走向高考·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考总复习走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律牛顿运动定律第三章第一部分同步复习讲练走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律第3讲超重与失重瞬时问题第二章走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律考点体验题型突破学科特色素养课时作业2341走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律考点体验走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律瞬时问题基础自测1．如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g，则有()A．a1＝0，a2＝gB．a1＝g，a2＝gC．a1＝0，a2＝m＋MMgD．a1＝g，a2＝m＋MMg走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[答案]C[解析]木板未抽出时，木块1受重力和弹簧弹力两个力作用并且处于平衡状态，弹簧弹力大小等于木块1的重力，FN＝mg；木块2受重力、弹簧向下的压力和木板的支持力作用，由平衡条件可知，木板对木块2的支持力等于两木块的总重力。抽出木板的瞬间，弹簧形变量不变，故产生的弹力不变，因此木块1所受重力和弹簧弹力均不变，故木块1仍处于平衡状态，即加速度a1＝0，B、D项错；而木块2不再受木板支持力作用，只受重力和弹簧弹力作用，FN＋Mg＝Ma2，解得a2＝M＋mMg，A项错、C项正确。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律考点梳理研究某一时刻物体的____和____突变的关系称为力和运动的瞬时问题，简称“瞬时问题”。“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等。受力运动走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律归纳领悟1．变化瞬间、力未能变像弹簧、橡皮条、皮筋等，这些物体连接其他物体，当其它力有变化的瞬间引不起这些物体上的力立即变化。原因是弹簧上的弹力F＝kx，x的变化需要一定时间，故瞬间x没有来得及变化，故弹力没来得及变化。2．变化瞬间、力发生突变像绳、线、硬的物体连接(或直接作用)的物体，当其他力变化时，将会迅速引起绳、线等物上力的变化。这种情况下，绳上力的变化较复杂，需要根据物体下一步的运动趋势来分析判断。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律基础自测2．下列实例属于超重现象的是()A．汽车驶过拱形桥顶端时B．火箭点火后加速升空时C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时[答案]B超重与失重理走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[解析]发生超重现象时，物体的加速度方向竖直向上。汽车驶过拱形桥顶端时，其向心加速度竖直向下指向圆心，汽车处于失重状态，A错误；火箭点火后加速升空，加速度竖直向上，处于超重状态，B正确；跳水运动员离开跳板向上运动时，只受重力，运动员处于完全失重状态，C错误；体操运动员握住单杠在空中不动时，运动员处于平衡状态，D错误。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律考点梳理1．超重现象当物体具有______的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)_____它所受的重力，称为超重现象。2．失重现象当物体具有____的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)____它所受的重力，称为失重现象。当a＝g时，F＝0，此为__________状态。向上大于向下小于完全失重走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律归纳领悟1．超重：物体的加速度方向是竖直向上的。物体并不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动。失重：物体的加速度方向是竖直向下的。物体既可以是向下做加速运动，也可以是向上做减速运动。2．尽管物体不在竖直方向上运动，但只要其加速度在竖直方向上有分量，即ay≠0就可以。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。3．当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度效果，不再产生其他效果。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律4．处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为F浮＝ρV排(g＋a)和F浮＝ρV排(g－a)；处于完全失重状态下的液体F浮＝0，即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力。对超重和失重的理解应当注意以下几点：(1)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。(2)发生超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的大小和方向。(3)在完全失重的状态下，平时一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、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。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律题型突破走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律命题规律判断超重、失重现象。会计算超重、失重的大小，能解释有关实际生活中的超重、失重现象的产生原因，完全失重的理解及产生的条件。超重与失重走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律如图是一种升降电梯的示意图，A为载人厢，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动。如果电梯中乘客的质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，重力加速度为g，下列说法正确的是()走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[答案]BA．关闭电动机后，乘客处于超重状态B．关闭电动机后，乘客处于失重状态C．由于A、B质量相等，故关闭电动机后，乘客的加速度大小为gD．关闭电动机后，电梯上升的高度h一定小于v22g[解析]关闭电动机后，乘客减速上升，处于失重状态，A项错误，B项正确；对系统由牛顿第二定律得mg＝(2M＋m)a，C项错误；由运动学公式得h＝v22a＝2M＋mv22mgv22g，D项错误。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[总结评述]超重和失重现象的判断方法(1)从受力的大小判断，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)从加速度的方向判断，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。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律(2014·北京理综)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度[答案]D走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[解析]本题考查超失重现象。要明确加速度向上时，处于超重状态，物体加速度向下时，处于失重状态，手托物体抛出过程，必有一段加速度过程，其后可能减速可能匀速。匀速运动时，不超重也不失重，减速运动时，处于失重状态。A、B错，当物体离开手的瞬间，只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，C错。手和物体分离之间速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，所以D对。本题难度不大，但是不对过程进行分析，很容易出错。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律学科特色素养走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律10．瞬时问题命题规律分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律(2014·忻州联考)如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间()A．木块B对水平面的压力迅速变为2mgB．弹簧的弹力大小为mgC．木块A的加速度大小为2gD．弹簧的弹性势能立即减小走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[答案]C[解析]撤去木块C前，由平衡条件可知，弹簧弹力为3mg，地面对B的作用力为4mg；撤去木块C瞬时，弹簧压缩量不变，弹力、弹性势能不变，BD项错；木块B所受重力、弹力不变，故地面对B的支持力也不变，A项错；撤走木块C后，对木块A由牛顿第二定律有：3mg－mg＝ma，解得：a＝2g，C项正确。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[答案]B(2014·徐州模拟)如图所示，物块A、B、C质量分别为m、2m、3m，A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连，当系统平衡后，突然将A、B间轻绳剪断，在轻绳剪断瞬间，A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为()A．g，g，gB．－5g,2.5g,0C．－5g,2g,0D．－g,2g,3g走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律[解析]轻绳剪断前，对A、B、C整体由平衡条件得，6mg－F1＝0，解得F1＝6mg，对C由平衡条件得3mg－F2＝0，解得F2＝3mg；轻绳剪断瞬间，两个轻弹簧的拉力保持不变，而轻绳的拉力立即消失，由牛顿第二定律得，对A：mg－F1＝maA，解得aA＝－5g，对B：2mg＋F2＝2maB，解得aB＝2.5g，对C：3mg－F2＝3maC，解得aC＝0，故选项B正确。走向高考·高考总复习·人教版·物理第一部分第三章牛顿运动定律课时作业（点此链接）