高考物理一轮总复习精品课件 第3章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律的应用 (3).ppt

易错辨析·判一判(5)超重就是物体的重力变大了。(×)(6)物体完全失重时,加速度一定为重力加速度。(√)(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。(×)教材情境·想一想某人乘坐电梯向上运动。电梯启动瞬间加速度沿什么方向?人受到的支持力比其所受重力大还是小?电梯匀速向上运动时,人受到的支持力比其所受重力大还是小?提示电梯启动瞬间加速度方向向上,人受到的合力方向向上,所以人受到的支持力大于其所受重力;电梯匀速向上运动时,人受到的合力为零,所以人受到的支持力等于其所受重力。研考点精准突破考点一动力学的两类基本问题(师生共研)1.解决动力学两类问题的两个关键点(1)把握“两个分析”“一个桥梁”(2)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。2.解决动力学基本问题的处理方法(1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”。(2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”。典例1.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图所示的竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4,货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sinθ=0.1,g取10m/s2。求:(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)制动坡床的长度。答案(1)5m/s2,方向沿制动坡床向下(2)98m解析(1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢间的动摩擦因数为μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则f+mgsinθ=ma1f=μmgcosθ解得a1=5m/s2方向沿制动坡床向下。(2)设货车的质量为m0,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23m/s,货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s1,在车厢内滑动的距离为s=4m,货车的加速度大小为a2,货车相对制动坡床的运动距离为s2,货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的0.44,货车长度为l0=12m,制动坡床的长度为l,则m0gsinθ+F-f=m0a2F=0.44(m+m0)gm0=4ms=s1-s2l=l0+s0+s2解得l=98m。规律方法解答动力学两类基本问题的思维流程对点演练1.(多选)(2022山东淄博二模)古代劳动人民常用夯锤(如图甲所示)将地砸实,打夯时四个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手,一个人喊号,号声一响,四人同时用力将地上质量为90kg的夯锤竖直向上提起;号音一落,四人同时松手,夯锤落下将地面砸实。以竖直向上为正方向,若某次打夯过程松手前夯锤运动的v-t图像如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.松手后,夯锤立刻做自由落体运动B.夯锤离地的最大高度为0.45mC.夯锤上升过程所用的时间为0.45sD.松手前,夯锤所受合外力的大小为300N答案BD2.上海中心大厦内置观光电梯,电梯从地面到118层的观光厅只需55s,整个过程经历匀加速、匀速和匀减速,当电梯匀加速上升时,质量为50kg的人站在置于电梯地板上的台秤上,台秤的示数为56kg,电梯加速上升60m时达到最大速度,然后匀速行驶一段时间,最后减速9s到达观光厅。g取10m/s2,求:(1)电梯匀加速上升的加速度大小;(2)观光厅距离地面的高度。答案(1)1.2m/s2(2)546m解析(1)台秤的示数为56kg,则人对台秤的压力为560N,由牛顿第三定律得,台秤对人的支持力为560N,对电梯里的人,由牛顿第二定律有FN-mg=ma代入数据解得a=1.2m/s2。(2)设电梯匀加速上升过程最大速度为v,时间为t1,位移为s1=60m,由运动学公式有v2-0=2as1代入数据解得v=12m/s匀速过程时间为t2=55s-t1-9s=36s位移为s2=vt2=432m匀减速过程时间为t3=9s由运动学公式有s3=vt3=54m观光厅距离地面的高度为h=s1+s2+s3