专题3-2 牛顿定律的理解与应用及超重与失重的理解与应用-《奇招制胜》2017年高考物理热点+题型全突破

专题3-2 牛顿定律的理解与应用及超重与失重的理解与应用-《奇招制胜》2017年高考物理热点+题型全突破

www.ks5u.com 一　对牛顿第一定律及惯性的理解 ‎1.牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以 伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.‎ ‎2.明确了惯性的概念 牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性，即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。‎ ‎3.揭示了力的本质 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。‎ ‎4.理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态，而物体不受外力的情形是不存在的。在实际情况中，如果物体所受的合外力等于零，与物体不受外力的表现是相同的。‎ ‎5.与牛顿第二定律的关系 牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的。力是如何改变物体运动状态的问题由牛顿第二定律来回答。‎ ‎【典例1】某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)‎ A.此同学无法取出羽毛球 B.羽毛球会从筒的下端出来 C.羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来 D.该同学是在利用羽毛球的惯性 ‎【答案】　D ‎ 【名师点睛】‎ ‎1.惯性的两种表现形式 ‎(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。‎ ‎(2)物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。‎ ‎2.牛顿第一定律的应用技巧 如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此，判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。‎ 二　牛顿第三定律的理解与应用 ‎1.作用力与反作用力的关系 三同 ‎①大小相同；②性质相同；③变化情况相同 三异 ‎①方向不同；②受力物体不同；③产生效果不同 三无关 ‎①与物体种类无关；②与物体运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关 ‎2.一对相互作用力与平衡力的比较 比较 作用力和反作用力 一对平衡力 不 同 点 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 一定同时产生，同时消失 不一定同时产生、同时消失 叠加性 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 力的性质 一定是同性质的力 性质不一定相同 相同点 大小、方向 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 ‎【典例2】一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象，下列说法正确的是(　　)‎ A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎裂 B.榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 ‎【答案】　C ‎ 【典例3】(多选)如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是(　　)‎ A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小 D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 ‎【答案】　BD ‎ 【典例4】一起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是(　　)‎ A.当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力 B.无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小 C.无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小 D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力大小 ‎【答案】　B ‎【解析】绳子对货物的拉力和货物对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，不管货物匀速、加速还是减速，大小都是相等的，A错误B正确；当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力和货物重力是一对平衡力(与绳子的重力无关)，货物加速上升，绳子对货物的拉力大于货物的重力，货物减速上升，绳子对货物的拉力小于货物的重力，C、D错误。‎ 三　牛顿第二定律的理解 瞬时性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力 因果性 F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力 同一性 ‎(1)加速度a相对于同一惯性系(一般指地面)‎ ‎(2)a＝中，F、m、a对应同一物体或同一系统 ‎(3)a＝中，各量统一使用国际单位 独立性 ‎(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律 ‎(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 ‎(3)力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即ax＝，ay＝ ‎【典例5】一质点受多个力的作用，处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是(　　)‎ A.a和v都始终增大 B.a和v都先增大后减小 C.a先增大后减小，v始终增大 D.a和v都先减小后增大 ‎【答案】　C ‎ 【名师点睛】‎ ‎(1)加速度的大小与速度的大小无关。‎ ‎(2)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。‎ ‎(3)a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。‎ ‎【典例6】如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为ml的物体，与物体l相连接的绳与竖直方向成θ角，则 （ ）‎ A．车厢的加速度为gsinθ ‎ B．绳对物体1的拉力为m1g/cosθ C．底板对物体2的支持力为(m2一m1)g ‎ D．物体2所受底板的摩擦力为m2 g tanθ ‎【答案】BD ‎【解析】小车在水平方向向右运动，由图可知小车的加速度沿水平向右，物体1与小车有相同加速度，根据【例1】对物体1进行受力分析，由牛顿第二定律得F=mgtanθ=ma,得a=gtanθ，故A选项错误；且由图3-2-2可知绳对物体1的拉力为m1g/cosθ，底板对物体2的支持力为(m2g一m1g/cosθ)，故C错、B正确；物体2与小车也有相同加速度，由牛顿第二定律得，物体2所受底板的摩擦力为f=m2a=m2 g tanθ，即D选项正确. ‎ ‎【典例7】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定，则(　　)‎ A.物体从A到O先加速后减速 B.物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动 C.物体运动到O点时，所受合力为零 D.物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小 ‎【答案】　A ‎ 四　对超重和失重的理解与应用 ‎1.超重、失重和完全失重比较 特征 状态 加速度 视重(F)与 重力的关系 运动情况 受力图 超重 向上 F=m(g+‎ a)>mg 向上加速 或向下减速 失重 向下 F=m(g-‎ a)mg ‎② 失重 物体具有向下的加速度，根据牛顿第二定律有： mg-F=ma 可解得F=m(g-a)

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