（高中物理）高三物理超重和失重；牛顿第二定律应用粤教.doc

高三物理超重和失重；牛顿第二定律应用粤教版【本讲教育信息】一.教学内容：1、超重和失重2、牛顿第二定律应用【要点扫描】一.超重和失重1.超重和失重：〔1〕超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体对支持面的压力F〔或对悬挂物的拉力〕大于物体的重力即F＝mg＋ma.；〔2〕失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN〔或对悬挂物的拉力〕小于物体的重力mg即FN＝mg－ma当a＝g时FN＝0即物体处于完全失重。2、牛顿定律的适用范围：〔1〕只适用于研究惯性系中运动与力的关系不能用于非惯性系；〔2〕只适用于解决宏观物体的低速运动问题不能用来处理高速运动问题；〔3〕只适用于宏观物体一般不适用于微观粒子。二、牛顿运动定律的解题步骤应用牛顿第二定律解决问题时应按以下步骤进行．1、分析题意明确条件和所求量2、选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体也可以是几个物体组成的系统同一个题目根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。3、对其进行受力情况分析和运动情况分析〔切莫多力与缺力〕；4、根据牛顿第二定律列出方程；说明：如果只受两个力可以用平行四边形法那么求其合力如果物体受力较多一般用正交分解法求其合力如果物体做直线运动一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时要沿着加速度的方向处理力；当求某一个力时可沿该力的方向分解加速度；5、把各量统一单位代入数值求解；三、简单连接体问题的处理方法在连接体问题中如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度就可以把它们看成一个整体〔当成一个质点〕分析受到的外力和运动情况应用牛顿第二定律求出加速度〔或其他未知量〕；如果需要知道物体之间的相互作用力就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力分析物体的受力情况和运动情况并分别应用牛顿第二定律列出方程．隔离法和整体法是互相依存、互相补充的．两种方法互相配合交替应用常能更有效地解决有关连接体的问题．四、本卷须知：1、用隔离法解连接体问题时容易产生如下错误：〔1〕例如F推M及m一起前进〔如图1〕隔离m分析其受力时认为F通过物体M作用到m上这是错误的．图1图2〔2〕用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时〔如图2所示．不考虑弹簧秤的重力〕往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F．实际上此时弹簧秤拉物体M的力F′＝F－ma显然F′＜F．只有在弹簧秤质量可不计时才可认为F′＝F．2、当系统内各个物体的加速度相同时那么可把系统作为一个整体来研究．但这并不是使用整体法的必要条件有些问题中系统内物体的加速度不同也可用整体法来研究处理。如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑斜面体不动．欲求地面对斜面体的静摩擦力f时就可把此系统〔m和M〕作为整体处理由牛顿第二定律得f＝macosθ＋M×0＝macosθ．式中acosθ为物块加速度的水平分量．3、由于物体的受力情况与运动状态有关所以受力分析和运动分析往往同时考虑交叉进行在画受力分析图时把所受的外力画在物体上〔也可视为质点画在一点上〕把v0和a的方向标在物体的旁边以免混淆不清。4、建立坐标系时应注意：A.如果物体所受外力都在同一直线上应建立一维坐标系也就是选一个正方向就行了。如果物体所受外力在同一平面上应建立二维直角坐标系。B.仅用牛顿第二定律就能解答的问题通常选加速度a的方向和垂直于a的方向作为坐标轴的正方向综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题通常选初速度V0的方向和垂直于V0的方向为坐标轴正方向否那么易造成“＋〞“－〞号混乱。C.如果所解答的问题中涉及物体运动的位移或时间通常把所研究的物理过程的起点作为坐标原点。5、解方程的方法一般有两种：一种是先进行方程式的文字运算求得结果后再把单位统一后的数据代入算出所求未知量的值。另一种是把统一单位后的数据代入每个方程式中然后直接算出所求未知量的值前一种方法的优点是：可以对结果的文字式进行讨论研究结果是否合理加深对题目的理解；一般都采用这种方法后一种方法演算比较方便但是结果是一个数字不便进行分析讨论。〔特别指出的是：在高考试题的参考答案中一般都采用了前一种方法。〕【典型例题】例1.如下列图有一个装有水的容器放在弹簧台秤上容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止当细线突然断开小球上升的过程中弹簧秤的示数与小球静止时相比较有〔〕A.增大；B.不变；C.减小；D.无法确定答案：C例2.如下列图一个盛水的容器底部有一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水假设容器在以下几种运动过程中始终保持平动且忽略空气阻力那么〔〕A.容器自由下落时小孔向下漏水B.将容器竖直向上抛出容器向上运动时小孔向下漏水；容器向下运动时小孔不向下