2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第3章 第2講 兩類動力學(xué)問題 超重和失重.doc
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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第3章 第2講 兩類動力學(xué)問題 超重和失重1兩類基本問題(1)已知受力情況求運(yùn)動情況(2)已知運(yùn)動情況求受力情況2一個聯(lián)系橋梁加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁3兩個關(guān)鍵受力分析和運(yùn)動過程分析4求解思路(1)物體加速度的方向與所受合外力的方向可以不同()(2)對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平力,當(dāng)力剛開始作用瞬間,物體立即獲得加速度()(3)物體由于做加速運(yùn)動,所以才受合外力作用()知識二超重與失重1視重當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺秤上時,彈簧測力計(jì)或臺秤的示數(shù)叫做視重,其大小等于測力計(jì)所受物體的拉力或臺秤所受物體的壓力2超重、失重與完全失重超重失重完全失重定義物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)產(chǎn)生條件物體有向上的加速度物體有向下的加速度ag,方向向下視重Fm(ga)Fm(ga)F0(1)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象()(2)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體,物體對地板的壓力大于重力()(3)減速下降的物體處于超重狀態(tài)()1下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是()A汽車駛過拱形橋頂端時B火箭點(diǎn)火后加速升空時C跳水運(yùn)動員被跳板彈起,離開跳板向上運(yùn)動時D體操運(yùn)動員雙手握住單杠吊在空中不動時【解析】發(fā)生超重現(xiàn)象時,物體的加速度方向豎直向上汽車駛過拱形橋頂端時,其向心加速度豎直向下指向圓心,汽車處于失重狀態(tài),A錯誤;火箭點(diǎn)火后加速升空,加速度豎直向上,處于超重狀態(tài),B正確;跳水運(yùn)動員離開跳板向上運(yùn)動時,只受重力,運(yùn)動員處于完全失重狀態(tài),C錯誤;體操運(yùn)動員握住單杠在空中不動時,運(yùn)動員處于平衡狀態(tài),D錯誤【答案】B2(多選)質(zhì)量m1 kg的物體在光滑平面上運(yùn)動,初速度大小為2 m/s.在物體運(yùn)動的直線上施以一個水平恒力,經(jīng)過t1 s,速度大小變?yōu)? m/s,則這個力的大小可能是()A2 NB4 NC6 N D8 N【解析】物體的加速度可能是2 m/s2,也可能是6 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律,這個力的大小可能是2 N,也可能是6 N,所以答案是A、C.【答案】AC圖3213讓鋼球從某一高度豎直落下進(jìn)入液體中,如圖321中表示的是閃光照相機(jī)拍攝的鋼球在液體中的不同位置則下列說法正確的是()A鋼球進(jìn)入液體中先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動B鋼球進(jìn)入液體中先做減速運(yùn)動,后做加速運(yùn)動C鋼球在液體中所受的阻力先大于重力,后等于重力D鋼球在液體中所受的阻力先小于重力,后等于重力【解析】從題圖可以看出鋼球在相同時間間隔內(nèi)通過的位移先是越來越小,之后是相等說明其運(yùn)動是先減速后勻速,進(jìn)而推知阻力先是大于重力,后來等于重力【答案】C4.圖322(xx浙江高考)如圖322所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)下列說法正確的是()A在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力【解析】對于A、B整體只受重力作用,做豎直上拋運(yùn)動,處于完全失重狀態(tài),不論上升還是下降過程,A對B均無壓力,只有A項(xiàng)正確【答案】A5(xx四川高考)如圖323是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,假定其過程可簡化為:打開降落傘一段時間后,整個裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運(yùn)動,則()圖323A火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小B返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力C返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功D返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)【解析】對降落傘,勻速下降時受到的重力mg、繩的拉力FT和浮力F平衡,即FTFmg.在噴氣瞬間,噴氣產(chǎn)生的反沖力向上,使降落傘減速運(yùn)動,設(shè)加速度大小為a,對降落傘應(yīng)用牛頓第二定律:FFTmgma,F(xiàn)TFmgmav時,可能一直減速,也可能先減速再勻速(2)v0v返回時速度為v,當(dāng)v0v返回時速度為v02傾斜傳送帶模型項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動情況情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速(2)可能先加速后勻速(3)可能一直勻速(4)可能先以a1加速后以a2加速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先減速后反向加速1個示范例圖327(12分)如圖327所示,繃緊的傳送帶,始終以2 m/s的速度勻速斜向上運(yùn)行,傳送帶與水平方向間的夾角30.現(xiàn)把質(zhì)量為10 kg的工件輕輕地放在傳送帶底端P處,由傳送帶傳送至頂端Q處已知P、Q之間的距離為4 m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,取g10 m/s2.(1)通過計(jì)算說明工件在傳送帶上做什么運(yùn)動;(2)求工件從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時間【審題指導(dǎo)】(1)工件受的摩擦力為動力(2)傳送帶勻速,工件放到傳送帶上后做初速為零的勻加速直線運(yùn)動,要判斷工件的運(yùn)動有沒有轉(zhuǎn)折【規(guī)范解答】(1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用,摩擦力為動力由牛頓第二定律得:mgcos mgsin ma代入數(shù)值得:a2.5 m/s2則其速度達(dá)到傳送帶速度時發(fā)生的位移為x1m0.8 m4 m可見工件先勻加速運(yùn)動0.8 m,然后勻速運(yùn)動3.2 m(2)勻加速時,由x1t1得t10.8 s勻速上升時t2 s1.6 s所以工件從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時間為tt1t22.4 s評分標(biāo)準(zhǔn)式每式2分【答案】(1)先勻加速運(yùn)動0.8 m,然后勻速運(yùn)動3.2 m(2)2.4 s分析處理傳送帶問題時需要特別注意兩點(diǎn):一是對物體在初態(tài)時所受滑動摩擦力的方向的分析;二是對物體在達(dá)到傳送帶的速度時摩擦力的有無及方向的分析1個模型練如圖328所示,水平傳送帶AB長L10 m,向右勻速運(yùn)動的速度v04 m/s,一質(zhì)量為1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v16 m/s的初速度從傳送帶右端B點(diǎn)沖上傳送帶,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.4,g取10 m/s2.求:圖328(1)物塊相對地面向左運(yùn)動的最大距離;(2)物塊從B點(diǎn)沖上傳送帶到再次回到B點(diǎn)所用的時間【解析】(1)設(shè)物塊與傳送帶間的摩擦力大小為ffmgfma0v2as物s物4.5 m(2)設(shè)小物塊經(jīng)時間t1速度減為0,然后反向加速,經(jīng)過時間t2與傳送帶速度相等0v1at1t11.5 sv0at2t21 s設(shè)反向加速時,物塊的位移為s1,則有s1at2 m物塊與傳送帶共速后,將做勻速直線運(yùn)動,設(shè)經(jīng)時間t3再次回到B點(diǎn)s物s1v0t3t30.625 s所以t總t1t2t33.125 s【答案】(1)4.5 m(2)3.125 s考查超重失重1如圖329所示,是某同學(xué)站在力傳感器上,做下蹲起立的動作時記錄的力隨時間變化的圖線,縱坐標(biāo)為力(單位為牛頓),橫坐標(biāo)為時間(單位為秒)由圖可知,該同學(xué)的體重約為650 N,除此以外,還可以得到的信息有()圖329A該同學(xué)做了兩次下蹲起立的動作B該同學(xué)做了一次下蹲起立的動作,且下蹲后約2 s起立C下蹲過程中人處于失重狀態(tài)D下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)【解析】在34 s下蹲過程中,先向下加速再向下減速,故人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài);在67 s起立過程中,先向上加速再向上減速,故人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A、C、D錯誤,B正確【答案】B由運(yùn)動情況推斷受力情況2.圖3210(多選)(xx上海高考)受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上作直線運(yùn)動,其vt圖線如圖3210所示,則()A在0t1秒內(nèi),外力F大小不斷增大B在t1時刻,外力F為零C在t1t2秒內(nèi),外力F大小可能不斷減小D在t1t2秒內(nèi),外力F大小可能先減小后增大【解析】由圖象可知0t1,物體作a減小的加速運(yùn)動,t1時刻a減小為零由a可知,F(xiàn)逐漸減小,最終Ff,故A、B錯誤t1t2物體作a增大的減速運(yùn)動,由a可知,至物體速度減為零之前,F(xiàn)有可能是正向逐漸減小,也可能F已正向減為零且負(fù)向增大,故C、D正確【答案】CD水平傳送帶模型3如圖3211所示,傳送帶保持v01 m/s的速度運(yùn)動現(xiàn)將一質(zhì)量m0.5 kg的物體從傳送帶左端放上,設(shè)物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)0.1,傳送帶兩端水平距離x2.5 m,則物體從左端運(yùn)動到右端所經(jīng)歷的時間為(g取10 m/s2)()圖3211A. sB(1) sC3 s D5 s【答案】C綜合考查兩類基本問題4.圖3212(多選)(xx浙江高考)如圖3212所示,總質(zhì)量為460 kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2,當(dāng)熱氣球上升到180 m時,以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g10 m/s2.關(guān)于熱氣球,下列說法正確的是()A所受浮力大小為4 830 NB加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD以5 m/s的速度勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N【解析】熱氣球從地面剛開始上升時,速度為零,不受空氣阻力,只受重力、浮力,由牛頓第二定律知Fmgma,得F4 830N,選項(xiàng)A正確;隨著熱氣球速度逐漸變大,其所受空氣阻力發(fā)生變化(變大),故熱氣球并非勻加速上升,其加速度逐漸減小,故上升10 s后速度要小于5 m/s,選項(xiàng)B、C錯誤;最終熱氣球勻速運(yùn)動,此時熱氣球所受重力、浮力、空氣阻力平衡,由Fmgf得f230 N,選項(xiàng)D正確【答案】AD5.圖3213如圖3213,質(zhì)量m2 kg的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距L20 m,用大小為30 N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)t02 s拉至B處(已知cos 370.8,sin 370.6,取g10 m/s2)(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù);(2)用大小為30 N,與水平方向成37的力斜向上拉此物體,使物體從A處由靜止開始運(yùn)動并能到達(dá)B處,求該力作用的最短時間t.【解析】(1)物體做勻加速運(yùn)動La0t則a0 m/s210 m/s2由牛頓第二定律,F(xiàn)fma0f30 N210 N10 N則0.5.(2)F作用的最短時間為t,設(shè)物體先以大小為a的加速度勻加速時間t,撤去外力后,以大小為a的加速度勻減速時間t到達(dá)B處,速度恰為0,由牛頓第二定律Fcos 37(mgFsin 37)ma則ag0.510 m/s211.5 m/s2ag5 m/s2由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度,因此有atat則ttt2.3tLat2at2則t s1.03 s. 【答案】(1)0.5(2)1.03 s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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