高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第三章 第二單元 第4課時(shí) 瞬時(shí)問(wèn)題 超重和失重課件 必修1

1、第二單元　 牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用第4課時(shí)　 瞬時(shí)問(wèn)題 超重和失重,必修1　 第三章　力與運(yùn)動(dòng),,基礎(chǔ)回顧,研究某一時(shí)刻物體的____和________的關(guān)系稱(chēng)為力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)問(wèn)題，簡(jiǎn)稱(chēng)“瞬時(shí)問(wèn)題”．“瞬時(shí)問(wèn)題”常常伴隨著這樣一些標(biāo)志性詞語(yǔ)：“瞬間”、“突然”、“猛地”、“剛剛”等．,考點(diǎn)一　 瞬時(shí)問(wèn)題,答案：力　加速度,要點(diǎn)深化,1．變化瞬間、彈力未變像彈簧、橡皮條、皮筋等，這些物質(zhì)兩端連接

2、其他物體．當(dāng)其他力變化的瞬間卻不能引起這些物體的彈力的立即變化．原因是彈簧上的彈力F＝kx，x的變化需要一定時(shí)間，故瞬間x沒(méi)有來(lái)得及變化，故彈力沒(méi)來(lái)得及變化．2．變化瞬間、力也發(fā)生突變像繩、線、硬的物質(zhì)連接(或直接作用)的物體，當(dāng)其他力變化的瞬間能引起這些物體的彈力的立即變化．這種情況下，這些物體上的力的變化較復(fù)雜，需要根據(jù)物體下一步的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)來(lái)分析判斷．,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二　 超重和失重,超重、失重和完全失重的比較,答案：

3、大于　小于　等于零　向上　向下　向下　g,要點(diǎn)深化,1．對(duì)超重和失重的深刻理解(1)超重：物體的加速度方向是豎直向上的．物體并不一定是豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)，也可以是豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)．失重：物體的加速度方向是豎直向下的．物體并不一定是豎直向下做加速運(yùn)動(dòng)，也可以是豎直向上做減速運(yùn)動(dòng)．(2)盡管物體不在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，但只要其加速度在豎直方向上有分量，即ay≠0就可以．當(dāng)ay方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)ay方向豎直向下時(shí)，物體處于

4、失重狀態(tài)．(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體具有a＝g的加速度效果，不再產(chǎn)生其他效果．,(4)處于超重和失重狀態(tài)下的液體的浮力公式分別為F?。溅裋排(g＋a)和F?。溅裋排(g－a)，處于完全失重狀態(tài)下的液體F浮＝0，即液體對(duì)浸在液體中的物體不再產(chǎn)生浮力．2．對(duì)超重和失重的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)物體處于超重或失重時(shí)，物體的重力始終存在，在位置變化不大的情況下，大小也沒(méi)有變化．(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無(wú)

5、關(guān)，只決定于加速度的大小和方向．(3)在完全失重的狀態(tài)下，平時(shí)一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺，天平失效，浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等等．,,,題型一　 瞬時(shí)問(wèn)題的探究,分析瞬時(shí)加速度問(wèn)題，主要抓住兩個(gè)技巧：(1)分析瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，列出相應(yīng)的規(guī)律方程．(2)緊抓輕繩模型中的彈力可以突變、輕彈簧模型中的彈力不能突變這個(gè)力學(xué)特征．,一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為l1、l2的兩根細(xì)線

6、上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將l2線剪斷．,(1)求剪斷瞬時(shí)物體的加速度．(2)若將圖1中的細(xì)線l1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖2所示．求剪斷l(xiāng)2瞬間物體的加速度,解析：(1)細(xì)繩l2被剪斷瞬間，繩拉力發(fā)生突變，由此小球?qū)[動(dòng)知重力產(chǎn)生兩個(gè)效果．一個(gè)分力量G1＝mgcos θ平衡繩l1拉力，即T1＝mgcos θ另一個(gè)切向分力G2＝mgsin θ ，a＝ ＝gsi

7、n θ方向垂直繩l1斜向下．(2)若把細(xì)線L1換成輕彈簧，彈簧彈力不會(huì)發(fā)生突變，在剪斷L1瞬間，彈簧的大小和方向都不變，即此時(shí)物體所受合力與剪斷前細(xì)繩l2的拉力大小相等，由平衡條件可知：F合＝T2＝mgtan θ，得a＝gtan θ，方向水平向右．答案：(1)a＝gsin θ，方向垂直繩l1斜向下．(2)a＝gtan θ， 方向水平向右．,題型訓(xùn)練,1.(2011年深圳聯(lián)考)如右圖所示，用傾角為30°的光滑木板AB托住質(zhì)

8、量為m的小球，小球用輕彈簧系住，當(dāng)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧恰好水平．則當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為(　　),A．0　　　　　　　　　B. gC．g D. g,解析：平衡時(shí)，小球受到三個(gè)力：重力mg、斜面的支持力N和彈簧的拉力T，如右圖所示．突然撤離木板時(shí)，支持力N突然消失而其他力不變，因此T與重力mg的合力F＝

9、 ＝ mg，產(chǎn)生的加速度a＝ ＝ g，B正確．答案：B,,題型二　利用超重與失重觀點(diǎn)解題,當(dāng)物體有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，表現(xiàn)為對(duì)水平面或掛繩的壓力、拉力增大，液體的壓強(qiáng)增大．當(dāng)物體有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，表現(xiàn)為對(duì)水平面或掛繩的壓力、拉力減小，液體的壓強(qiáng)減?。贸睾褪е噩F(xiàn)象的特點(diǎn)，可以使一些問(wèn)題的分析變得更加容易．,(2008年山東卷)直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物

10、資的箱子，如圖所示．設(shè)投放初速度為零．箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)．在箱子下落過(guò)程中．下列說(shuō)法正確的是(　　),A．箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B．箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D．若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”,解析：因?yàn)橄渥邮艿阶枇?，不是完全失重，所以箱?nèi)物體對(duì)支持面有壓力，A錯(cuò)．

11、由于箱子阻力和下落速度的二次方成正比，所以阻力在開(kāi)始階段不斷增大，若下落距離足夠長(zhǎng)，箱子最終將勻速運(yùn)動(dòng)，箱內(nèi)物體受到的支持力等于重力，所以B，D錯(cuò)誤，正解選項(xiàng)為C.答案：C,題型訓(xùn)練,2．如圖所示，臺(tái)秤上放一個(gè)裝有水的杯子，通過(guò)固定在臺(tái)秤上的支架用細(xì)線懸掛一小球，球全部浸沒(méi)在水中，平衡時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)為某一數(shù)值．今剪斷懸線，在球下落但還沒(méi)有到達(dá)杯底的過(guò)程中，若不計(jì)水的阻力，則臺(tái)秤的示數(shù)將(　　)A．變大 B．變小

12、C．不變 D．不能判定,解析：由于小球在加速下降的同時(shí)，可以等效地認(rèn)為有與小球等體積的“水球”向上加速運(yùn)動(dòng)，由于m球>m水，所以小球由于向下加速運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的失重效果大于水球加速上升的超重效果，故系統(tǒng)整體處于失重狀態(tài)，正確選項(xiàng)是B.答案：B,,,,警示　　 不能理解兩個(gè)剛性物體之間的接觸力會(huì)突變,如右圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量不計(jì)，B和C分別固定在彈簧兩端，放在吊籃的水平底板上靜止

13、不動(dòng)．將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間(　　),A．吊籃A的加速度大小為gB．物體B的加速度大小為零C．物體C的加速度大小為3g/2D．A、B、C的加速度大小都等于g,錯(cuò)解：平衡時(shí)，箱子受到繩子的拉力等于T＝3mg，C對(duì)它的壓力等于N＝2mg和自身的重力mg.當(dāng)輕繩剪斷的瞬間，彈簧的彈力不變，則物體B的加速度大小為零，B正確；這樣C對(duì)箱子的壓力也不變，同樣，箱子對(duì)C的支持力不變，故C的加速度也為零，C錯(cuò)；繩子的拉力消失，箱子A的加速度