牛二加速度超重失重

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1、概述所属知识点：牛顿运动定律知识点总结理解加速度与力、物体质量的关系；知道牛顿第二定律的内容、表达式及确切的 含义，会利用牛顿第二定律进行计算；掌握两类动力学问题的求解方法。考点1.牛顿第二定律1. 内容：物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，与物体的质量成反比， 加速度的方向与合外力的方向相同。2.公式：F会=ma3适用范圉：宏观、低谨运动的物体亠牛顿第二定律在确定n与B的数重关票的同时:也确定了三个里间的单位关泵赵0和B间的方向关奈应用牛顿第二定律求3时:可以先求F音:再求丄或先求各个力的加谨度:再台成求出台加谨度一考点丄两类动力学问题1-已知物体的覺力情况，求物体的廷动情况。2.已和物

2、俸的运动情况，求物体的受力情况。考点丄分析两类问题的基本方进1. 抓住受力情况和运动宿况之间的联系的桥梁-ial度。2. 为析流程囹受力分析 u 耳=Tffd O a O V = V(1 4- atx = Vt 4- -T1? = 2皿等)O2运动情况刊、 y i常见考法这部分知识难度中等、也有难题，在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现， 选择、填空、计算等等出题形式多种多样，在高考中往往会与其他知识点进行结 合，例如与运动学公式、电场、磁场、电磁感应，圆周运动以综合题的形式出现， 解决这类问题的关键是要选取合适的研究对象，进行正确的受力分析，建立正确 的牛顿第二定律方程，然后进行解题.误区

3、提醒因拘摩擦力分沟两种类型的麾擦力，而这两种类型的摩擦力方向、犬小的判断方法、计算方法都不相同， 所以必须首先分析物体的运动情况，判明是冑动麾揍力还是静摩控力若是冑动麾揍力裁用/=皿或牛 顿运动定律，若是静摩擦力用平衡聚件或牛顿第二定律求解。还有就是静摩擦力大小、方向的判断问题一 定得根据外畀榮件来分析。例题1-如图所示，水平地面上一个质重M=40kg、长滾LW.ttm的木换 在F=8.0N的水平拉力作用下， 以 gT 的速度向右做匀速直结运动。某时刻将质里m=l.%的物块嫩块可视为质点）轻畝在木板 最右端。若物块与木板间有產揺，且物块与木板间的动麾揺因数和木板与地面间的动麾接因数相等，求将

4、物块啟在木板上启，经过多卡时间木板傳止运动。:结果廉留两位有效数宇）IL1解析；经过分析叫hl先达到共同速度再向右减卧设这到共同速度的时间为対碱m之前的hl受力分析；飞=/ = 盹推出口 = 0-2。对啟m之后的恫頼力分析（地面对它的摩擦力尢了、m也对它有摩搏力了）。 阳菖 + M）g_F = 推出 J = 1 购 s（向左）対口覺力分析：/Jmg=ma推出碍，=2啟.，乜：（向右）24达到共同連度有：噪二口肮宕叫一口01推出右二亍=-TH! S討达至哄同谨度之后,繼体由牛顿第二定律：冬/京- J皿噪 10由运动学莹式 = =J所以经讨斗肮木板停止运动9注日月：题目中木板的辰度加是用来判断木块

5、是晋妣木板上掉下来的（即：设掉下来 卫-也气兀鬥斗丁解得疣解，说明假设不成立）例题2-斜西长3m,倾角芮孔S 木块从糾面底端以ftm-s的初速度沿斜面向上滔动，木块未到达斜面顶端时速度减芮零，并开始向下骨动。求斟面与木块间的动摩擦因数的范国。（g ltaLs-）解析：向上运动过程：由运动学公式：d二字2x结合木块未到迭斜面顶端时谨滾减药零即x = 6/K J* 2x3对木块受力分析崖力、弹力、沿斜面向下的滔动摩擦丈13分解重力（沿斜面向下和垂直于斜面向下）沿斜面向下由牛顿第二定律得到心=噌泸-网g遊3 = gs3Oo+ cos3 m由妬解得：“邑15要向下运动：对木块覺力分析厘力、弹力、沿斜面

6、向上的滑动摩擦丈I），分解重力（沿斜面向下和垂直于 斜面向下）刚gsin 303 口刚gtmdCr網得：taii30 = 3结台孵旦”乜153概述所属知识点：牛顿运动定律知识点总结理解超失重现象，并能分析超重、失重问题。1超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物 的拉力）大于物体本身重力的现象。2. 失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物 的拉力）小于物体本身重力的现象。3. 完全失重：当物体的以加速度a=g竖直向下加速或竖直向上减速时（自 由落体运动、竖直上抛运动），物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的 现象。物体超重或失重时，仅是物体

7、对悬挂物的拉力或水平支持物的压力的变 化，物体所受的重力并没有变化。物体处于超重状态或失重状态，与物体的速度没有关系,仅由加速度决 定。常见考法这部分知识往往结合牛顿第二定律进行考查，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 度此类问题应注意两种模型的建立。1中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型,具有以下几个特性：(1) 轻:其质量和重力均可视为等于零，且一根绳(或线)中各点的张力大小相 等，其方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向。(2) 不可伸长:即无论绳子受力多大，绳子的长度不变，由此特点可知,绳子中 的张力可以突变。刚性杆、

8、绳(线)或接触面都可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体, 若剪断(或脱离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间,一般题目中所给杆、 细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型来处理。2中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有以下几个特性：(1) 轻:其质量和重力均可视为等于零，同一弹簧两端及其中间各点的弹力 大小相等。(2) 弹簧既能承受拉力，也能承受压力;橡皮绳只能承受拉力，不能承受压 力。(3) 由于弹簧和橡皮绳受力时，要恢复形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮 绳中的力不能突变。误区提醒物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向，与速度的大小和方向没 有关系，下

9、表列出了加速度方向与物体所处状态的关系.运动惰:只超重、尖重视重不超重、不失重!F=mg匸的方向竖直向上吕的方向竖盘向下压重-m的方向竖直向F完全失重J例题1.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯 内称其体重，至时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是(取 电梯向上运动的方向为正)解析：由图可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态， 此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不 失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加 速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下

10、加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段 减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0-t1内超重， 不符合题意。答案：A点评：(1)正确识图、用图理解好物理情景。(2)对超重、失重的理解：超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了， 完全失重也不是说重力完全消失了。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)发生变化。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。知识点：实验三：探究a与F、m的关系所属知识点：牛顿运动

11、定律 知识点总结【导学目标】1通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。2掌握实验数据处理的方法，能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。【实验原理】1如图所示装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量m，从而改变 细线对小车的牵引力F(当mM时，F=mg近似成立)测出小车的对应加速度a, 由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，探究加速度与外力的关系。昭带x点计时器42保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量M,测出 小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图 线，探究加速度与质量的关系。【实验器材】小车，砝码，小桶，砂，细线，附有

12、定滑轮的长木板，垫块，打点计时器, 低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺。【实验步骤】1. 用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来。2. 按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即 不给小车加牵引力。3. 平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,反复移动垫块 的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打 的点是否均匀来判断)。4. 在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量M和m记 录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计 时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在

13、纸带上写上编号。5. 保持小车的质量不变，改变砂的质量(要用天平称量)，按步骤4再做5 次实验。6. 算出每条纸带对应的加速度的值。7. 用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F，即砂和桶的总重力(m+m)g， 根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。探究加速度与外力的关系8. 保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好 记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码 总质量的倒数1/(M+M)，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。 探究加速度与质量的关系。常见考法 这个实验即可以考查控制变量法这种科学实验方法、又可以考查验证牛顿第

14、二 定律，还可以考查纸带的处理，所以此实验在阶段性考试或者模拟考试、高考中 所占的地位非常重要，同学们应该引起足够的重视。误区提醒1. 一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿 着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小 盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带 运动.2. 实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变 小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.3. 每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的 总质量的条件下打出.只有如此,

15、小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力.4. 改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先 接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.5. 作图象时,要使尽可能多的点分布在所作直线上,不在直线上的点应尽可 能对称分布在所作直线两侧.6. 作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用国际单位.这样作图线时,坐 标点间距不至于过密,误差会小些.7. 为提高测量精度(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便于测量的 地方找一个起点.(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位,即从开始点起,每五个点标出一 个计数点，而相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s.例题1.如图为“

16、用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和 力的关系”的实验装置。位穰隹感器（岌射器）位移僅感蛊接收器）軌道也码在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力作为，用DIS测小车的加速度。改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据 可画出a-F关系图线（如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大解析；3）因拘要探索一加谨度和力的关系所以应保持小车的总质里不变，崗码所受的重力作为小车所受外力 5 由于OA段*F关系拘一倾斜的直绒，所以在质里不变的条件下，加速度与外力威正比：由实冊辽 F皿亘验原理：而实际上宀一-、可闪人日段明显偏画直线是由于没 Af M（Af 十胡）有務足直成的。答案：（1）小车的总质量，小车所受外力（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比C点评：知晓研究思路、会分析实验误差产生的原因。