高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第三章 第二單元 第4課時 瞬時問題 超重和失重課件 必修1_第1頁
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1、第二單元  牛頓運動規(guī)律的應(yīng)用第4課時  瞬時問題 超重和失重,必修1  第三章 力與運動,,基礎(chǔ)回顧,研究某一時刻物體的____和________的關(guān)系稱為力和運動的瞬時問題,簡稱“瞬時問題”.“瞬時問題”常常伴隨著這樣一些標志性詞語:“瞬間”、“突然”、“猛地”、“剛剛”等.,考點一  瞬時問題,答案:力 加速度,要點深化,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的變化需要一定時間,故瞬間x沒有來得及變化,故彈力沒來得及變化.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)物體下一步的運動趨勢來分析判斷.,,基礎(chǔ)回顧,考點二  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,要點深化,1.對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動,也可以是豎直向下做減速運動.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動,也可以是豎直向上做減速運動.(2)盡管物體不在豎直方向上運動,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,物體處于超重狀態(tài);當(dāng)ay方向豎直向下時,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,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浮=ρV排(g-a),處于完全失重狀態(tài)下的液體F浮=0,即液體對浸在液體中的物體不再產(chǎn)生浮力.2.對超重和失重的理解應(yīng)注意以下幾點(1)物體處于超重或失重時,物體的重力始終存在,在位置變化不大的情況下,大小也沒有變化.(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無

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,平時一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,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)生壓強等等.,,,題型一  瞬時問題的探究,分析瞬時加速度問題,主要抓住兩個技巧:(1)分析瞬時前后的受力情況及運動狀態(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力學(xué)特征.,一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細線

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)求剪斷瞬時物體的加速度.(2)若將圖1中的細線l1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧,如圖2所示.求剪斷l(xiāng)2瞬間物體的加速度,解析:(1)細繩l2被剪斷瞬間,繩拉力發(fā)生突變,由此小球?qū)[動知重力產(chǎn)生兩個效果.一個分力量G1=mgcos θ平衡繩l1拉力,即T1=mgcos θ另一個切向分力G2=mgsin θ ,a= =gsi

7、n θ方向垂直繩l1斜向下.(2)若把細線L1換成輕彈簧,彈簧彈力不會發(fā)生突變,在剪斷L1瞬間,彈簧的大小和方向都不變,即此時物體所受合力與剪斷前細繩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,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,小球受到三個力: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,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解題,當(dāng)物體有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài),表現(xiàn)為對水平面或掛繩的壓力、拉力增大,液體的壓強增大.當(dāng)物體有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài),表現(xiàn)為對水平面或掛繩的壓力、拉力減小,液體的壓強減?。贸睾褪е噩F(xiàn)象的特點,可以使一些問題的分析變得更加容易.,(2008年山東卷)直升機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,且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中.下列說法正確的是(  ),A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力B.箱子剛從飛機上投下時,箱內(nèi)物體受到的支持力最大C.箱子接近地面時,箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大D.若下落距離足夠長,箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”,解析:因為箱子受到阻力,不是完全失重,所以箱內(nèi)物體對支持面有壓力,A錯.

11、由于箱子阻力和下落速度的二次方成正比,所以阻力在開始階段不斷增大,若下落距離足夠長,箱子最終將勻速運動,箱內(nèi)物體受到的支持力等于重力,所以B,D錯誤,正解選項為C.答案:C,題型訓(xùn)練,2.如圖所示,臺秤上放一個裝有水的杯子,通過固定在臺秤上的支架用細線懸掛一小球,球全部浸沒在水中,平衡時臺秤的示數(shù)為某一數(shù)值.今剪斷懸線,在球下落但還沒有到達杯底的過程中,若不計水的阻力,則臺秤的示數(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,可以等效地認為有與小球等體積的“水球”向上加速運動,由于m球>m水,所以小球由于向下加速運動而帶來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),正確選項是B.答案:B,,,,警示   不能理解兩個剛性物體之間的接觸力會突變,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,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.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,錯解:平衡時,箱子受到繩子的拉力等于T=3mg,C對它的壓力等于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對箱子的壓力也不變,同樣,箱子對C的支持力不變,故C的加速度也為零,C錯;繩子的拉力消失,箱子A的加速度

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